電磁感應與楞次定律綜合應用

1、電磁感應與楞次定律綜合應用第一頁，共22頁。利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題1：什么叫電磁感應現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應電流的條件是什么？閉合 回路磁通量變化問題3：產(chǎn)生感應電動勢的條件是什么？回路磁通量變化問題4：磁通量、磁通量的改變量、磁通量變化的三種情況？、與匝數(shù)無關第二頁，共22頁。練習1.如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動，其中能產(chǎn)生感應電流的是( )D第三頁，共22頁。問題5：法拉第電磁感應定律感生電動勢：動生電動勢：問題6：一段時間通過導體橫截面的電荷量問題7：導體切割產(chǎn)生的電動勢問題8：導體旋轉切割產(chǎn)生的電動勢平均電動勢瞬時電動勢第四頁，共22頁。單匝矩形線圈在勻強磁

2、場中勻速轉動，若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖所示（正弦圖象一部分），則（）A.線圈中0時刻感應電動勢為0B.線圈中0時刻感應電動勢最大C.線圈中D時刻感應電動勢為0D.線圈中A時刻感應電動勢大于B時刻感應電動勢練習2斜率表示的變化率BCD第五頁，共22頁。如圖所示，用絕緣導線繞制的閉合線圈，共100匝，線圈總電阻為R=0.5，單匝線圈的面積為30cm2。整個線圈放在垂直線圈平面的勻強磁場中，如果勻強磁場以如圖所示變化，求線圈中感應電流的大小。 練習3第六頁，共22頁。如圖,有一勻強磁場B=1.010-3T，在垂直磁場的平面內,有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時針轉動,已知棒長L

3、=0.20m，角速度=20rad/s，求：棒產(chǎn)生的感應電動勢有多大？練習4第七頁，共22頁。問題9：感應電流的方向右手定則楞次定律只適用于切割部分適用于整個回路I感 B感 產(chǎn)生阻礙產(chǎn)生楞次定律中“阻礙”的含意：不是相反、不是阻止；可理解為“增反減同”、“增縮減擴”、“來拒去留”、“增離減靠”?！敖Y果”反抗“原因”第八頁，共22頁。如圖所示,在長直載流導線附近有一個矩形線圈ABCD,線圈與導線始終在同一個平面內.線圈在導線的右側平移時,其中產(chǎn)生了ABCDA方向的電流. 請判斷，線圈在向哪個方向移動?分析：研究對象矩形線圈 由線圈中感應電流的方向，據(jù)右手螺旋定則可以判斷感應電流磁場方向：楞次定律原

4、磁通量變化:線圈是向左移動的！練習5原磁場的方向：向里向外增大“增反減同”第九頁，共22頁。如圖所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路.當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，則A.P、Q將相互靠攏B.P、Q將彼此遠離C.磁鐵的加速度為gD.磁鐵的加速度小于g 練習6“來拒去留”“增縮減擴”第十頁，共22頁。練習7：如圖所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運動，則可能是（ ）A.開關S閉合瞬間B.開關S由閉合到斷開的瞬間C.開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D.開關S已經(jīng)是閉合的，滑動變阻器滑片P向右迅速滑動“增離減靠”AC第十一

5、頁，共22頁。二、電磁感應與楞次定律綜合應用1、電磁感應中的電路問題2、電磁感應中的圖像問題3、電磁感應中的動力學問題4、電磁感應中的能量問題第十二頁，共22頁。1、電磁感應中的電路問題電磁感應現(xiàn)象中的電路問題(1)明確哪部分導體或電路產(chǎn)生感應電動勢，該導體或電路就是電源，其他部分是外電路(2)用法拉第電磁感應定律確定感應電動勢的大小,用楞次定律或右手定則確定感應電流的方向。(3)畫等效電路圖分清內外電路，畫出等效電路圖是解決此類問題的關鍵(4)運用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解第十三頁，共22頁。練習1、如圖，兩個相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細金屬圓環(huán)電阻

6、的一半。磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當磁感應隨時間均勻變化時，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應電動勢為E，則ab兩點間的電勢差為（ ） AE/2 BE/3 C2E/3 DE 第十四頁，共22頁。步p19練習2自我檢測區(qū)第三題第十五頁，共22頁。2、電磁感應中的圖像問題-t圖像B-t圖像S-t圖像v-t圖像E-t圖像I-t圖像法拉第電磁感應定律閉合電路歐姆定律F安=BILF安-t圖像練習2步p19例3、例4U-t圖像部分電路歐姆定律第十六頁，共22頁。3、電磁感應中的動力學問題-“桿+導軌模型”（1）豎直導軌XXXXXXRm,r,L桿由靜止釋放，分析桿的：受力；運動過程；能量轉化XXXXXX桿運動到某一時

7、刻閉合開關，分析桿的：受力；運動過程；能量轉化Rm,r,L第十七頁，共22頁。（2）水平導軌Rm,r,L桿在恒力作用下由靜止開始向右運動，分析桿的：受力；運動過程；能量轉化F恒力BBRm,r,LF恒力某一時刻閉合開關，分析桿的：受力；運動過程；能量轉化第十八頁，共22頁。例1：如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L. M、P兩點間接有阻值為R的電阻. 一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直，整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦. （1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程，當ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大?。唬?）求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度的最大值。（3）傾斜導軌第十九頁，共22頁。第二十頁，共22頁。思考：若已知ab與導軌間的動摩擦因數(shù)，則最大速度又為多少？第二十一頁，共22頁。練習1：如圖所示，兩根平滑的平行金屬導軌與水平面成角放置。導軌間距為L，導軌上端接有阻值為R的電阻，導軌電阻不計，整