法拉第電磁感應定律應用一

電磁感應定律習題課,磁通量變化,感應電流,感應電動勢,右手定則,楞次定律,等效電源,等效電路,求電流I,求安培力F,力與運動,功能關(guān)系,受力示意圖,例1：定值電阻R，導體棒ab電阻r，水平光滑導軌間距l(xiāng)，勻強磁場磁感應強度為B，當棒ab以速度v向右勻速運動時：,產(chǎn)生電動勢,回路電流,ab兩端電壓,電流的總功率,ab棒消耗的電功率,問題1：,例1：定值電阻R，導體棒ab電阻r，水平光滑導軌間距l(xiāng)，勻強磁場磁感應強度為B，當棒ab以速度v向右勻速運動時：,問題2：棒ab受到的安培力為多大；要使棒ab勻速運動，要施加多大的外力，方向如何？,問題3：整個回路中消耗的電能從哪里轉(zhuǎn)化來的，它們之間有什么樣的關(guān)系？,外力F對棒ab做功,l,例2：其他條件不變，ab棒質(zhì)量為m，開始靜止，當受到一個向右恒力F的作用，則：,r,B,問1：ab將如何運動？,問2：ab的最大速度是多少？這時ab兩端的電壓為多少？,加速度a減小的加速運動,問3：ab的速度達到最大值前，外力做功功率與回路的電功率有什么樣的關(guān)系？,P外P電，W外=Q熱+EK,問3：若ab向右運動位移為x時，速度達到最大值vm，這一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少，ab產(chǎn)生的焦耳熱又為多少？,例2：其他條件不變，ab棒質(zhì)量為m，開始靜止，當受到一個向右恒力F的作用，則：,問4：在上述過程中，通過回路某一橫截面的電量為多少？,例2：其他條件不變，ab棒質(zhì)量為m，開始靜止，當受到一個向右恒力F的作用，則：,例3：其他條件不變，ab棒質(zhì)量為m，開始時靜止，當受到一水平向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不變，則：,問1：ab將如何運動？,問2：ab的最大速度是多少？這時ab兩端的電壓為多少？,F減小，F(xiàn)安增加，做加速度a減小的加速運動,例3：其他條件不變，ab棒質(zhì)量為m，開始時靜止，當受到一個向右拉力的作用，若拉力的功率P保持不變，則：,問3：若ab向右運動時間為t時，速度達到最大值vm，這一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱又為多少？,方法小結(jié)：1、受力分析：必要時畫出相應的平面圖。受力平衡時，速度最大。2、電路問題：畫出等效電路圖，產(chǎn)生感應電動勢的導體相當于電源，其電阻為內(nèi)阻。3、能量問題：安培力做負功，其它能轉(zhuǎn)化為電能。P安（=F安V）=P電（=EI）4、解題方法：動能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系,例4：如圖所示，B0.2T與導軌垂直向上，導軌寬度L1m，300，電阻可忽略不計，導體棒ab質(zhì)量為m0.2kg，其電阻R0.1，跨放在U形框架上，并能無摩擦的滑動，求：（1）導體下滑的最大速度vm。（2）在最大速度vm時，ab上消耗的電功率Pm,例4：如圖所示，B0.2T與導軌垂直向上，導軌寬度L1m，300，電阻可忽略不計，導體棒ab質(zhì)量為m0.2kg，其電阻R0.1，跨放在U形框架上，并能無摩擦的滑動，求：（1）導體下滑的最大速度vm。,解：（1）導體下滑的最大速度vm,例4：如圖所示，B0.2T與導軌垂直向上，導軌寬度L1m，300，電阻可忽略不計，導體棒ab質(zhì)量為m0.2kg，其電阻R0.1，跨放在U形框架上，并能無摩擦的滑動，求：（2）在最大速度vm后，ab上消耗的電功率Pm,解：（2）導體棒達最大速度vm后,例5如圖，豎直放置的光滑平行金屬導軌MN、PQ相距L，在M點和P點間接一個阻值為R的電阻，在兩導軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導軌平面向里、寬為d的勻強磁場，磁感應強度為B一質(zhì)量為m，電阻為r的導體棒ab垂直擱在導軌上，與磁場上邊邊界相距d0現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動（棒ab與導軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導軌電阻不計),求：（1）棒ab在離開磁場下邊界時的速度;（2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況,（1）設(shè)ab棒