習(xí)題課1　電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用

1、習(xí)題課1電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步理解公式En與EBlv的區(qū)別與聯(lián)系，能夠應(yīng)用兩個公式求解感應(yīng)電動勢2.學(xué)會處理電磁感應(yīng)中的電荷量問題合 作 探 究·攻 重 難En與EBlv的區(qū)別與聯(lián)系EnEBlv區(qū)別一般求平均感應(yīng)電動勢，E與某段時間或某個過程相對應(yīng)一般求瞬時感應(yīng)電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應(yīng)研究對象為整個回路研究對象為切割磁感線的導(dǎo)體計算由于B、S變化引起的感應(yīng)電動勢較方便計算導(dǎo)體切割磁感線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢較方便聯(lián)系兩公式是統(tǒng)一的，當(dāng)t0時，E為瞬時感應(yīng)電動勢，而公式EBlv中的速度如果是平均速度，則求出的感應(yīng)電動勢為平均感應(yīng)電動勢如圖1所示，水平放置的平行金屬

2、導(dǎo)軌，相距l(xiāng)0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應(yīng)強度B0.40 T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計，當(dāng)ab以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動時，求：(1)ab棒中感應(yīng)電動勢的大??；(2)回路中感應(yīng)電流的大小圖1思路點撥：【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒中的感應(yīng)電動勢為EBlv0.40×0.50×4.0 V0.8 V(2)感應(yīng)電流大小為I A4 A【答案】(1)0.8 V(2)4 A處理電磁感應(yīng)中電路問題的基本思路：(1)分析產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因，確定產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的“導(dǎo)

3、體”電源；(2)明確電路結(jié)構(gòu)，分清內(nèi)、外電路； (3)根據(jù)電路組成，畫出等效電路圖，結(jié)合閉合電路歐姆定律列出相應(yīng)的方程式.針對訓(xùn)練1.如圖2所示，空間存在方向豎直向下的磁場，MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌，其間距L0.2 m額定電壓為2 V的小燈泡接在導(dǎo)軌一端，ab是跨接在導(dǎo)軌上內(nèi)阻不計的導(dǎo)體棒，開始時ab與NQ的距離為0.2 m.圖2(1)若導(dǎo)體棒固定不動，要使小燈泡正常發(fā)光，磁感應(yīng)強度隨時間的變化率是多大？(2)若磁感應(yīng)強度保持B2T不變，ab勻速向左運動，要使小燈泡正常發(fā)光，ab切割磁感線的速度是多大？【解析】由于ab電阻不計，所以小燈泡兩端的電壓即為電動勢，EUL2V.(1)由E.

4、S得： T/s50 T/s(2)由EBLv得：v m/s5 m/s【答案】(1)50 T/s(2)5 m/s電磁感應(yīng)中電荷量q的計算在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，就有電荷的定向移動，t時間內(nèi)通過電路某一截面的電荷量qIt，若不是恒定電流時，計算電量必須用平均感應(yīng)電流和平均感應(yīng)電動勢，平均感應(yīng)電動勢一般用法拉第電磁感應(yīng)定律求解，因此qttntn，q與成正比，與時間無關(guān)(式中q是指通過電路某一截面的總電荷量，而R是指回路的總電阻)如圖3甲所示，有一面積為S100 cm2的金屬環(huán)，電阻為R0.1 ，環(huán)中磁場的變化規(guī)律如圖3乙所示，且磁場方向垂直紙面向里，在t1到t2時間內(nèi)，通過金屬環(huán)某橫截面的電荷

5、量是多少？圖3【解析】由法拉第電磁感應(yīng)定律知金屬環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢En，由閉合電路的歐姆定律知金屬環(huán)中的感應(yīng)電流為I.通過金屬環(huán)截面的電荷量qI·t C0.01 C.【答案】0.01 C求解電路中通過的電荷量時，一定要用平均感應(yīng)電動勢和平均感應(yīng)電流計算.針對訓(xùn)練2.物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量，如圖4所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)180°，沖擊電流計測出沖擊電流通過線圈的電荷量為

6、q.由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應(yīng)強度為()圖4A.B.C. D.Aqt，.又2BS，故B，A正確當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1.如圖5所示，一正方形線圈的匝數(shù)為n，邊長為a，線圈平面與勻強磁場垂直，且一半處在磁場中在t時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度的方向不變，大小由B均勻地增大到2B.在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為()圖5A.B.C. D.B磁感應(yīng)強度的變化率，法拉第電磁感應(yīng)定律公式可寫成EnnS，其中磁場中的有效面積Sa2，代入得En，選項B正確，A、C、D錯誤2.如圖6所示是法拉第研制成的世界上第一臺發(fā)電機(jī)模型的原理圖將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤，圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸

7、線處在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動銅盤，就可以使閉合電路獲得電流若圖中銅盤半徑為r，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，回路總電阻為R，勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為.則電路的功率是()A. B.C. D.圖6C根據(jù)導(dǎo)體棒旋轉(zhuǎn)切割產(chǎn)生電動勢EBr2，由P，得電路的功率是，故選C.3.(多選)無線電力傳輸系統(tǒng)基于電磁感應(yīng)原理，兩個感應(yīng)線圈可以放置在左右相鄰或上下相對的位置，如圖7所示下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：11452019】A若A線圈中輸入電流，B線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢B只有A線圈中輸入變化的電流，B線圈中才會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢CA中電流越大，B中感應(yīng)電動勢越大DA中電流變化越快，B中感應(yīng)電動勢越大圖7BD根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件，只有處于變化的磁場中，B線圈才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，A錯，B對；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小取決于磁通量變化率，所以C錯，D對4圓形線圈處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場的方向垂直于線圈平面，線圈半徑為r