法拉第電磁感應(yīng)定律_第1頁(yè)
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法拉第電磁感應(yīng)定律_第3頁(yè)
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法拉第電磁感應(yīng)定律第1頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、磁通量的變化率表示磁通量的變化快慢3、電動(dòng)勢(shì)的方向:①與電源內(nèi)部電流方向同:在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。②產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源③方向判斷:右手定則或楞次定律,四指指電流方向即高高電勢(shì)第2頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日

1、內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率△Φ/△t成正比.二、法拉第電磁感應(yīng)定律:2、數(shù)學(xué)表達(dá)式(注意單位)

若有n匝線(xiàn)圈,則相當(dāng)于有n個(gè)電源串聯(lián),總電動(dòng)勢(shì)為:注意:公式中Δφ應(yīng)取絕對(duì)值,不涉及正負(fù),感應(yīng)電流的方向另行判斷。連接第3頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日磁通量大,磁通量變化一定大嗎?磁通量變化大,磁通量的變化率一定大嗎?(可以類(lèi)比速度、速度的變化和加速度。)

磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化不同。磁通量為零,磁通量的變化率不一定為零;磁通量的變化大,磁通量的變化率也不一定大。Ф-t圖像的斜率是電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題:Φt0第4頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日00/abcdФ-t圖像的斜率是電動(dòng)勢(shì)Φt0第5頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日解題步驟(需要求的量)第6頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1、有一個(gè)50匝的線(xiàn)圈,如果穿過(guò)它的磁通量的變化率為0.5Wb/s,求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2、一個(gè)100匝的線(xiàn)圈,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、一個(gè)匝數(shù)為100、面積為10cm2的線(xiàn)圈垂直磁場(chǎng)放置,在0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T增加到9T。求線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。25V16V1.6V一:求平均電動(dòng)勢(shì)幾種電動(dòng)勢(shì)的求解第7頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日4、如下圖所示,半徑為r的金屬環(huán)繞通過(guò)某直徑的軸OO'

以角速度ω作勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,從金屬環(huán)面與磁場(chǎng)方向重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),則在金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中,環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的平均值是多大?

oO'B1.求△?2.求Δt3.求E注意初末狀態(tài)磁通量的求解第8頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日Φ/10-2Wbt/sABD0120.15、單匝矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線(xiàn)圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示,則:()A、線(xiàn)圈中0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零C、線(xiàn)圈中D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D、線(xiàn)圈中0到D時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4VABD第9頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日二、導(dǎo)體作切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì))如圖所示閉合線(xiàn)圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,ab以速度v勻速切割磁感線(xiàn),求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab×

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××Gabv回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為:ΔS=LvΔt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:穿過(guò)回路的磁通量的變化為:ΔΦ=BΔS=BLvΔt(V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度且垂直切割磁感線(xiàn))連接2閉合回路瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式E=BLV第10頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日θvBV1=VsinθV2=Vcosθ若導(dǎo)體斜切磁感線(xiàn)(θ為v與B夾角)

(若導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線(xiàn)本身垂直,但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角)說(shuō)明:1、導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度(V、B、L兩兩垂直)2、導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向和磁感線(xiàn)平行時(shí),E=03、速度V為平均值(瞬時(shí)值),E就為平均值(瞬時(shí)值)4、E=BLV中V是與B垂直的速度。例:B豎直方向,一直導(dǎo)線(xiàn)水平放置以V平拋出去,從拋出到落地的過(guò)程中E的大小變化情況。5.v是導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度第11頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日例1:如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B,長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),速度v與L成θ角,求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abθvE=BLVsinθB、V、L兩兩互相垂直××××××××××××××××××××××××××××××

甲乙第12頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日練習(xí):半徑為R的半圓形導(dǎo)線(xiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,以速度V向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),E=?×

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×VORE=2BRV有效(取與B、V垂直長(zhǎng)度)第13頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日問(wèn)題:公式①與公式②的區(qū)別和聯(lián)系?

1、一般來(lái)說(shuō),①求出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),E和某段時(shí)間或者某個(gè)過(guò)程對(duì)應(yīng),而②求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),E和某個(gè)時(shí)刻或者某個(gè)位置對(duì)應(yīng)。

2、①求出的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)?;芈分懈袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí),但是回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。如右圖。vabcdLL區(qū)別:第14頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1、公式①中的時(shí)間趨近于0時(shí),E就為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2、公式②中v若代表平均速度,則求出的E就為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。聯(lián)系:巧計(jì)妙用:電磁感應(yīng)磁生電(電動(dòng)勢(shì)),產(chǎn)生條件磁通變,回路閉合有電流,回路斷開(kāi)是電源。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大或小,磁通量變化的快或慢。第15頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日例2、如下圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅桿OA以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求桿OA兩端的電勢(shì)差。ωAOA'三:旋轉(zhuǎn)直導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)第16頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日例題3、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一個(gè)匝數(shù)為n的矩形線(xiàn)圈,邊長(zhǎng)ab=L1,bc=L2線(xiàn)圈繞中心軸OO'以角速度ω由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。試求:(1)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(3)設(shè)線(xiàn)圈的總電阻為R,線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)1/4周的過(guò)程中通過(guò)某一截面的電量。cBdOO'abω求平均電動(dòng)勢(shì)、電流、電量瞬時(shí)值(1)第17頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日第18頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日

例4:如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ,它們的電阻可忽略不計(jì),在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻,導(dǎo)體棒Lab=0.5m,其電阻為r=1.0Ω

,與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B=0.4T?,F(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。(1)ab中的電流大?ab兩點(diǎn)間的電壓多大?(2)維持ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大?(3)ab向右運(yùn)動(dòng)1m的過(guò)程中,外力做的功是多少?電路中產(chǎn)生的熱量是多少?RBrPMNaQbv(1)0.5A1.5V(2)0.1N(3)0.1J0.1J路端電壓即拉力和摩擦力的合力R上產(chǎn)生的熱量?第19頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日可見(jiàn):克服安培力做功與電路中的焦耳熱相等第20頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1、電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流,還是削弱了電源的電流?是有利于線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)?電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流,這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣,線(xiàn)圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能,電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng),會(huì)發(fā)生什么情況?這時(shí)應(yīng)采取什么措施?電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì),線(xiàn)圈電阻一般都很小,線(xiàn)圈中電流會(huì)很大,電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí),應(yīng)立即切斷電源,進(jìn)行檢查。四、反電動(dòng)勢(shì)第21頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日第22頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日例:一臺(tái)直流風(fēng)扇的額定電壓22v,正常工作電流0.8A,若電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻為2.5Ω,求電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)及輸出功率第23頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日例題精析法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律1.如圖甲,矩形導(dǎo)線(xiàn)框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,方向如圖,規(guī)定向里為正,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖乙,順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閕的正,選項(xiàng)正確的()A42t/s0i/A31-I0I0B42t/s0i/A31-I0I0I0D42t/s0i/A31-I0C42t/s0i/A31-I0I0t/sB/T23-B0B0甲CDAB041乙xxxxxxxx方法:取特殊段,一般取初、中間、末端研究D第24頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日電源兩端的電壓(路端電壓)的計(jì)算2.長(zhǎng)邊2L、短邊L的a、b、c、d閉合線(xiàn)框以相同的速度勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),進(jìn)入時(shí)MN兩端的電壓Ua、Ub、Uc、Ud的關(guān)系××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××MdNcMNbMNaMNEa=Eb=BLv,Ec=Ed=B2LvUa<Ub<Ud<Uc誰(shuí)相當(dāng)于電源誰(shuí)是外路××××××××××××××××××××××××××××××ABCDF求AB兩端的電壓第25頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.如圖螺線(xiàn)管n=1500匝,S=20cm2,電阻r=1.5Ω.外電阻R=6Ω.通過(guò)線(xiàn)圈的勻強(qiáng)磁場(chǎng)變化如圖右圖。1.線(xiàn)圈產(chǎn)生的E2.線(xiàn)圈中I大小和方向3.線(xiàn)圈兩端的電壓大小和MN電勢(shì)高低。MNabBB/Tt/s6202第26頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日小結(jié):

Ф-t圖像的斜率是電動(dòng)勢(shì)1.平均電動(dòng)勢(shì)2.導(dǎo)體作切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì))

3.旋轉(zhuǎn)直導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)磁通量變化率和磁通量的變化量的區(qū)別E=BLV,E=BLVSinθ第27頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1.關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的下列說(shuō)法中,正確的是[]

A.線(xiàn)圈中磁通量變化越大,線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

B.線(xiàn)圈中磁通量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

C.線(xiàn)圈放在磁感強(qiáng)度越強(qiáng)的地方,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

D.線(xiàn)圈中磁通量變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大學(xué)生練習(xí)D第28頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日2.如圖所示將一條形磁鐵插入某一閉合線(xiàn)圈,第一次用0.05s,第二次用0.1s。設(shè)插入方式相同,試求:(1)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)之比?(2)電流之比?通過(guò)的電量之比?(3)產(chǎn)生的熱量之比?分析:兩次插入,磁通量的變化量相同,但變化率不同2:12:11:12:1第29頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.一個(gè)N匝圓線(xiàn)圈,放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線(xiàn)圈平面跟磁感強(qiáng)度方向成30°角,磁感強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化,線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格不變,下列方法中可使線(xiàn)圈中感應(yīng)電流增加一倍的是[]

A.將線(xiàn)圈匝數(shù)增加一倍B.將線(xiàn)圈面積增加一倍

C.將線(xiàn)圈半徑增加一倍D.適當(dāng)改變線(xiàn)圈的取向試試看CD第30頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日4.有一面積S=100cm2的金屬環(huán),電阻R=0.1Ω,環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖,磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里,則在t1—t2時(shí)間內(nèi)環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是(),通過(guò)環(huán)電流(),通過(guò)環(huán)電荷()?!痢?/p>

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××Bt0.10.200.10.20.01V0.1A0.01C第31頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日5.閉合的金屬環(huán)處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)平面,則()A.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻變化B.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流均勻變化C.環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變D.環(huán)上某一小段導(dǎo)體所受安培力保持不變C第32頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日6.如圖,金屬框架處于與框架垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)線(xiàn)棒與框架接觸良好且無(wú)摩擦,現(xiàn)用力F拉導(dǎo)線(xiàn)棒向右勻加速運(yùn)動(dòng),則力F的變化規(guī)律為圖中的()F××××××××××××Ft0AFt0BFt0CFt0DB第33頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日7.如圖,將一半徑為r的金屬圓環(huán)在垂直于環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,用力握中間成“8”字形,并使上下兩環(huán)半徑相等,如果環(huán)的電阻為R,則此過(guò)程流過(guò)環(huán)的電荷量()B××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××第34頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日8.兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L(zhǎng),底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好.導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,如圖5所示.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,則()AC第35頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日9.如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,有一導(dǎo)體棒ab,質(zhì)量為m,導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等,與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng),當(dāng)上滑的速度為v時(shí),受到安培力的大小為F,此時(shí)() A.電阻R1消耗的熱功率為Fv/3B.電阻R2消耗的熱功率為Fv/6C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為μmgvcosθD.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為(F+μmgcosθ)vfmgFNBCD第36頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日練習(xí)題第37頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日1.如圖相距為L(zhǎng),在足夠長(zhǎng)度的兩條光滑平行導(dǎo)軌上,平行放置著質(zhì)量和電阻均相同的兩根滑桿ab和cd,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面豎直向下,開(kāi)始時(shí),ab和cd都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)ab桿上作用一個(gè)水平方向的恒力F,下列正確的是[]A.cd向左運(yùn)動(dòng)B.cd向右運(yùn)動(dòng)C.a(chǎn)b和cd均先做變加速運(yùn)動(dòng),后作勻速運(yùn)動(dòng)D.a(chǎn)b和cd均先做變加速運(yùn)動(dòng),后作勻加速運(yùn)動(dòng)BDvc<va,abcd面積增加,當(dāng)abcd面積均勻增加時(shí),電路中有恒定電流,安培力恒定,ab、cd受力恒定,開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)。(產(chǎn)生的電流使得安培力是F的一半時(shí),都勻加。)導(dǎo)軌光滑,cd所受安培力向左,不能勻直運(yùn)動(dòng)當(dāng)a、c相對(duì)勻速運(yùn)動(dòng),即加速度相等時(shí),abcd面積均勻增加,E、I、F恒定。第38頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日2.如圖6所示,RQPS為一正方形導(dǎo)線(xiàn)框,它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直線(xiàn)框平面,MN線(xiàn)與線(xiàn)框的邊成45°角,E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn),關(guān)于線(xiàn)框中的感應(yīng)電流[]A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí),感應(yīng)電流最大B求瞬時(shí)值E=BLVEFP第39頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日3.AB兩閉合線(xiàn)圈為同樣導(dǎo)線(xiàn)繞成且均為10匝,半徑rA=2rB,內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),若磁場(chǎng)均勻減小,則A、B環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA∶EB=____,產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比IA∶IB=____。1:11:2E和有效面積第40頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日5.如圖所示,線(xiàn)圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí),有一帶電粒子靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間,則此粒子帶___電,若線(xiàn)圈的匝數(shù)為n,平行板電容器的板間距離為d,粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為(設(shè)線(xiàn)圈的面積為S).負(fù)△?增加,根據(jù)楞次定律線(xiàn)圈中的電流方向逆時(shí)針。則上極板帶正電,板間電場(chǎng)向下。產(chǎn)生恒定電動(dòng)勢(shì)開(kāi)路路端電壓等電動(dòng)勢(shì)mgqE第41頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日6.如圖所示,面積為0.2m2的100匝的線(xiàn)圈A處在磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面,t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B=(6-0.2t)T,已知R1=4Ω,R2=6Ω,電容C=30μF.線(xiàn)圈A的電阻不計(jì).求:(1)閉合S后,通過(guò)R2的電流大小和方向.(2)閉合S一段時(shí)間后再斷開(kāi),S斷開(kāi)后通過(guò)R2的電量是多少?磁通量變化產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)第42頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日第43頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日7、如圖所示,粗細(xì)均勻的電阻為r的金屬圓環(huán),放在圖示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度為B,圓環(huán)直徑為L(zhǎng);長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為r/2的金屬棒ab放在圓環(huán)上,以V0向左運(yùn)動(dòng),當(dāng)ab棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線(xiàn)位置時(shí),金屬棒兩端電勢(shì)差為:A.0B.BlLV0C.BlLV0/2D.BlLV0/3.解:等效電路如圖,所求為瞬時(shí)值。解題思路:1.明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體即電源,其余部分為外電路。2.法拉第定律求E大小,楞次定律判斷方向。3.畫(huà)等效電路。分析內(nèi)外電路4.利用閉合回路歐姆定律、串并特點(diǎn),列方程求解。感生電動(dòng)勢(shì)第44頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日dRV×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××B線(xiàn)圈及導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求通過(guò)R的電流動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)等效電路第45頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日7.如圖,平行金屬導(dǎo)軌的間距為d,一端跨接一阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于平行軌道所在平面。一根長(zhǎng)直金屬棒與軌道成60°角放置,且接觸良好,則當(dāng)金屬棒以垂直于棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時(shí),其它電阻不計(jì),電阻R中的電流強(qiáng)度為[]

A第46頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日能量觀(guān)念分析電磁感應(yīng)問(wèn)題例1:如圖,將勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形線(xiàn)圈(邊長(zhǎng)L)以不同速度V1、V2勻速拉出磁場(chǎng),線(xiàn)圈電阻R,則兩次拉出過(guò)程中外力做功、功率比值。XxxxXxxxXxxxxxxx

分析:⑴勻速、動(dòng)能不變⑵拉力做功消耗的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能,電能全部轉(zhuǎn)化為電熱。V1:V2V21:V22第47頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日8、如圖豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度B0=0.5T并且以ΔB/Δt=0.1T/s在變化,水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻、且不計(jì)摩擦阻力寬為d=0.5m.在導(dǎo)軌上L=0.8m處擱一導(dǎo)體,電阻R1=0.1Ω,并用水平細(xì)繩通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量為M=2kg的重物,電阻R=0.4Ω.則經(jīng)過(guò)多少時(shí)間能吊起重物(g=10m/s).第48頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日練習(xí)1。光滑曲面與豎直平面的交線(xiàn)是拋物線(xiàn),如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)在X軸和y=a的直線(xiàn)之間,金屬環(huán)從y=b(b>a)處以V沿拋物線(xiàn)下滑,則金屬環(huán)在曲面上滑動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱總量()a……byxD⑴進(jìn)入和穿出磁場(chǎng),磁通量變化,產(chǎn)生電流,進(jìn)而產(chǎn)生電熱。⑵最后在高為a的曲面上往復(fù)運(yùn)動(dòng)⑶機(jī)械能的減小量轉(zhuǎn)化為熱能⑷W電=mg(b-a)+mv2/2,第49頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日【練1】如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大導(dǎo)線(xiàn)圈M相連接.要使小導(dǎo)線(xiàn)圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩導(dǎo)線(xiàn)圈共面放置)(

)A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向右加速運(yùn)動(dòng)BC專(zhuān)題練習(xí)第50頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日(1)線(xiàn)圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的是電熱Q;(2)線(xiàn)圈下邊緣穿越磁場(chǎng)過(guò)程中的最小速度v;(3)線(xiàn)圈下邊緣穿越磁場(chǎng)過(guò)程中加速度的最小值a.

【練2】

如圖所示,水平的平行虛線(xiàn)間距為d=50cm,其間有B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)正方形線(xiàn)圈邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm,線(xiàn)圈質(zhì)量m=100g,電阻為R=0.020Ω.開(kāi)始時(shí),線(xiàn)圈的下邊緣到磁場(chǎng)上邊緣的距離為h=80cm.將線(xiàn)圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等.取g=10m/s2,求:選好初末狀態(tài)第51頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日第52頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日【練3】如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角,下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.求(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小.(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大?。?3)在上問(wèn)中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.(g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)第53頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日第54頁(yè),共61頁(yè),2023年,2月20日,星期日【練4】如圖3所示,內(nèi)壁光滑,水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi),有一直徑略小于圓環(huán)直徑的帶正電的小球,以速率v0沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)(俯視),若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間成正比例增加的變化磁場(chǎng).設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球帶電荷量不變,那么()A.小球?qū)ΣAA環(huán)的

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