電磁感應(yīng)與楞次定律綜合應(yīng)用

關(guān)于電磁感應(yīng)與楞次定律綜合應(yīng)用第一頁，共二十三頁，2022年，8月28日利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象問題1：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？問題2：產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電動(dòng)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？Φ、ΔΦ與匝數(shù)無關(guān)第二頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習(xí)1.如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，其中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()D第三頁，共二十三頁，2022年，8月28日問題5：法拉第電磁感應(yīng)定律感生電動(dòng)勢：動(dòng)生電動(dòng)勢：問題6：一段時(shí)間通過導(dǎo)體橫截面的電荷量問題7：導(dǎo)體切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢問題8：導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢平均電動(dòng)勢瞬時(shí)電動(dòng)勢第四頁，共二十三頁，2022年，8月28日單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)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(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0B.線圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大C.線圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為0D.線圈中A時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢大于B時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢練習(xí)2斜率表示Φ的變化率BCD第五頁，共二十三頁，2022年，8月28日如圖所示，用絕緣導(dǎo)線繞制的閉合線圈，共100匝，線圈總電阻為R=0.5Ω，單匝線圈的面積為30cm2。整個(gè)線圈放在垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中，如果勻強(qiáng)磁場以如圖所示變化，求線圈中感應(yīng)電流的大小。練習(xí)3第六頁，共二十三頁，2022年，8月28日如圖,有一勻強(qiáng)磁場B=1.0×10-3T，在垂直磁場的平面內(nèi),有一金屬棒AO,繞平行于磁場的O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),已知棒長L=0.20m，角速度ω=20rad/s，求：棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有多大？練習(xí)4第七頁，共二十三頁，2022年，8月28日問題9：感應(yīng)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(gè)回路ΔφI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(kuò)”、“來拒去留”、“增離減靠”。“結(jié)果”反抗“原因”第八頁，共二十三頁，2022年，8月28日如圖所示,在長直載流導(dǎo)線附近有一個(gè)矩形線圈ABCD,線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的右側(cè)平移時(shí),其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流.請(qǐng)判斷，線圈在向哪個(gè)方向移動(dòng)?分析：研究對(duì)象——矩形線圈

由線圈中感應(yīng)電流的方向，據(jù)右手螺旋定則可以判斷感應(yīng)電流磁場方向：楞次定律——原磁通量變化:線圈是向左移動(dòng)的！練習(xí)5原磁場的方向：向里向外增大“增反減同”第九頁，共二十三頁，2022年，8月28日如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)，則

A.P、Q將相互靠攏

B.P、Q將彼此遠(yuǎn)離

C.磁鐵的加速度為g

D.磁鐵的加速度小于g

練習(xí)6“來拒去留”“增縮減擴(kuò)”第十頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習(xí)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(yùn)動(dòng)，則可能是（）A.開關(guān)S閉合瞬間B.開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D.開關(guān)S已經(jīng)是閉合的，滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)“增離減靠”AC第十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日二、電磁感應(yīng)與楞次定律綜合應(yīng)用1、電磁感應(yīng)中的電路問題2、電磁感應(yīng)中的圖像問題3、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題4、電磁感應(yīng)中的能量問題第十二頁，共二十三頁，2022年，8月28日1、電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題(1)明確哪部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該導(dǎo)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(yīng)定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小,用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電流的方向。(3)畫等效電路圖．分清內(nèi)外電路，畫出等效電路圖是解決此類問題的關(guān)鍵．(4)運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解．第十三頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習(xí)1、如圖，兩個(gè)相連的金屬圓環(huán)，粗金屬圓環(huán)的電阻為細(xì)金屬圓環(huán)電阻的一半。磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，則ab兩點(diǎn)間的電勢差為（）A．E/2B．E/3C．2E/3D．E第十四頁，共二十三頁，2022年，8月28日《步》p19練習(xí)2自我檢測區(qū)第三題第十五頁，共二十三頁，2022年，8月28日2、電磁感應(yīng)中的圖像問題Φ-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(yīng)定律閉合電路歐姆定律F安=BILF安-t圖像練習(xí)2《步》p19例3、例4U-t圖像部分電路歐姆定律第十六頁，共二十三頁，2022年，8月28日3、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題--“桿+導(dǎo)軌模型”（1）豎直導(dǎo)軌XXXXXXRm,r,L桿由靜止釋放，分析桿的：①受力；②運(yùn)動(dòng)過程；③能量轉(zhuǎn)化XXXXXX桿運(yùn)動(dòng)到某一時(shí)刻閉合開關(guān)，分析桿的：①受力；②運(yùn)動(dòng)過程；③能量轉(zhuǎn)化Rm,r,L第十七頁，共二十三頁，2022年，8月28日（2）水平導(dǎo)軌Rm,r,L桿在恒力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，分析桿的：①受力；②運(yùn)動(dòng)過程；③能量轉(zhuǎn)化F恒力BBRm,r,LF恒力某一時(shí)刻閉合開關(guān)，分析桿的：①受力；②運(yùn)動(dòng)過程；③能量轉(zhuǎn)化第十八頁，共二十三頁，2022年，8月28日例1：如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)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(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖；（2）在加速下滑過程，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大??；（3）求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度的最大值。（3）傾斜導(dǎo)軌第十九頁，共二十三頁，2022年，8月28日第二十頁，共二十三頁，2022年，8月28日思考：若已知ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，則最大速度又為多少？第二十一頁，共二十三頁，2022年，8月28日練習(xí)1：如圖所示，兩根平滑的平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角放置。導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌上端接有阻值為R的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)電阻處在豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，把一