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文檔簡介

第1章,電磁感應(yīng),第4講習(xí)題課電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,目標(biāo)定位,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(gè)公式求解感應(yīng)電動勢.2.利用法拉第電磁感應(yīng)定律解決轉(zhuǎn)動問題和電荷量問題.,1.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動勢的大小與穿過這一電路的成正比.(2)公式:En,E的大小與、(填“有關(guān)”或“無關(guān)”),磁通量,變化率,無關(guān),2.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢(1)導(dǎo)體的運(yùn)動方向與導(dǎo)體本身垂直,且與磁感線夾角為時(shí),E.(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線l、速度v三者兩兩垂直時(shí),E.其中l(wèi)指切割磁感線的.3.在磁通量發(fā)生變化時(shí),若電路閉合感應(yīng)電流,若電路不閉合無感應(yīng)電流,但感應(yīng)電動勢(填“有”或“無”).產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體相當(dāng)于.,Blvsin,Blv,有效長度,無,電源,有,一、公式En與EBlv的區(qū)別與聯(lián)系,例1如圖1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L0.2m.額定電壓為2V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(jì)的導(dǎo)體棒,開始時(shí)ab與NQ的距離為0.2m.,圖1,(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(qiáng)度隨時(shí)間的變化率是多大?解析由于ab電阻不計(jì),所以小燈泡兩端的電壓即為電動勢,EUL2V.,答案50T/s,(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度保持B2T不變,ab勻速向左運(yùn)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,答案5m/s,圖2,例2如圖3所示,一根彎成直角的金屬棒abc繞其一端a在紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,已知abbc43,金屬棒總長為L,若加一個(gè)垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,則棒兩端的電勢差Uca為(),圖3,三、電磁感應(yīng)中的電荷量問題,注意:求解電路中通過的電荷量時(shí),一定要用平均感應(yīng)電動勢和平均感應(yīng)電流計(jì)算.,例3如圖4甲所示,有一面積為S100cm2的金屬環(huán),電阻為R0.1,環(huán)中磁場的變化規(guī)律如圖乙所示,且磁場方向垂直紙面向里,在t1到t2時(shí)間內(nèi),通過金屬環(huán)某橫截面的電荷量是多少?,圖4,答案0.01C,例4如圖5所示,閉合導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場若第一次用0.3s時(shí)間拉出,拉動過程中導(dǎo)線ab所受安培力為F1,通過導(dǎo)線橫截面的電量為q1;第二次用0.9s時(shí)間拉出,拉動過程中導(dǎo)線ab所受安培力為F2,通過導(dǎo)線橫截面的電量為q2,則(),圖5,公式En和EBlv的應(yīng)用1如圖6所示,閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場中,線圈平面和磁感線方向成30角,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化用下述哪一種方法可使線圈中的感應(yīng)電流增加一倍()A使線圈的匝數(shù)增加一倍B使線圈的面積增加一倍C使線圈的半徑增加一倍D改變線圈平面的取向,使之與磁場方向垂直,圖6,答案D,2.如圖7所示,一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場,直徑CD始終與MN垂直.從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止,下列結(jié)論正確的是(),圖7,A.半圓形段導(dǎo)線不受安培力B.CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C.感應(yīng)電動勢最大值EmBav,解析由FBIl可知,當(dāng)垂直磁感線方向放置的導(dǎo)線中有電流時(shí),導(dǎo)線受到安培力的作用,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;感應(yīng)電動勢最大值即切割磁感線有效長度最大時(shí)的電動勢,故EmBav,C正確;,答案CD,導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的電動勢3.如圖8所示,導(dǎo)體AB的長為2R,繞O點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動,OB為R,且OBA三點(diǎn)在一條直線上,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場充滿轉(zhuǎn)動平面且與轉(zhuǎn)動平面垂直,那么A、B兩端的電勢差為(),圖8,答案C,電磁感應(yīng)中電荷量的計(jì)算4.物理實(shí)驗(yàn)中,常用一種叫“沖擊電流計(jì)”的儀器測定通過電路的電荷.如圖9所示,探測線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后,可用來測定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度.已知線圈的匝數(shù)為n,面積為S,線圈與沖擊電流計(jì)組成的

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