感應(yīng)電動勢習(xí)題

1、一、感應(yīng)電動勢一、感應(yīng)電動勢（e e） 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小1.1.定義定義: : 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。2 2磁通量變化，感應(yīng)電動勢越大。磁通量變化，感應(yīng)電動勢越大。 電路中電路中感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一的大小，跟穿過這一電路的電路的磁通量的變化率磁通量的變化率成成正正比。比。 二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律 1.1.內(nèi)容內(nèi)容: :tne (n(n為線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)) )2.2.數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式: :三、重要的推論三、重要的推論 blve 1.如圖中半徑為r的金屬圓盤

2、在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場b中，繞o軸以角速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則通過電阻r的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)() a由c到d，ibr2/r b由d到c，ibr2/r c由c到d，ibr2/(2r) d由d到c，ibr2/(2r)典型問題典型問題1：電學(xué)問題：電學(xué)問題2.如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為b=（2+0.1t）t，定值電阻r1=6，線圈電阻r2=4求：（1）回路的感應(yīng)電動勢；（2）a、b兩點(diǎn)間的電壓典型問題典型問題1：電學(xué)問題：電學(xué)問題（1 1）金屬棒上的電流大小以及金）金屬棒上的電流大小以及金

3、屬棒兩端的電壓；屬棒兩端的電壓； （2）圓環(huán)上消耗的電功率 3.把總電阻為2r的均勻電阻絲焊接成一個半徑為a的圓環(huán)，水平固定在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，一根長為2a、電阻等于r的粗細(xì)均勻的金屬棒mn，放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好接觸，當(dāng)金屬棒以恒定的速度向右移動經(jīng)過圓環(huán)的圓心o時，求： vobmn典型問題典型問題1：電學(xué)問題：電學(xué)問題畫等效電路如圖所示畫等效電路如圖所示 電路中外電阻為電路中外電阻為: 2rrrrrr外總電阻為總電阻為: 1322rrrr總電源的電動勢為：電源的電動勢為：e2bav 流過金屬棒的電流為：流過金屬棒的電流為： 243babairr總v

4、v金屬棒兩端的電壓為金屬棒兩端的電壓為: : 23mnbauirr外v圓環(huán)上消耗的電功率為：圓環(huán)上消耗的電功率為： 22289b apuir外v方法總結(jié)：1.確定電源2.畫等效電路3.根據(jù)電路知識求解。典型問題典型問題1：電學(xué)問題：電學(xué)問題4.如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌mn和pq，它們的電阻可忽略不計，在m和 p之間接有阻值為r 3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長0.5m，其電阻為r 1.0 ，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，b0.4t?，F(xiàn)使ab以v10ms的速度向右做勻速運(yùn)動。（1）a b中的電流多大? a b兩點(diǎn)間的電壓多大？（2）維持a b做

5、勻速運(yùn)動的外力多大？（3） 求外力做功的功率，安培力力做功的功率，電路所消耗的電功率rbrpmnaqbv（1） 0.5a 2v（2）0.1n典型問題典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題rbrpmnaqbvf已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度為b，導(dǎo)軌間的距離為l，桿在恒力f的作用下由靜止開始做什么運(yùn)動？從力，運(yùn)動角度從力，運(yùn)動角度從能量角度從能量角度典型問題典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題典型問題典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動問題：桿在外力作用下的運(yùn)動問題5.在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置相距l(xiāng)且足

6、夠長的平行金屬導(dǎo)軌ab、cd，在導(dǎo)軌的ac端連接一阻值為r的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，其質(zhì)量為m，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們之間的摩擦不計。若用恒力f沿水平方向向右拉金屬棒使其運(yùn)動，求金屬棒的最大速度。f6.如圖所示，平行光滑的金屬導(dǎo)軌豎直放置，寬為l，上端接有阻值為r的定值電阻質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b導(dǎo)軌和桿的電阻不計金屬桿由靜止開始下落，下落h時速度達(dá)到最大，重力加速度為g，求（1）金屬桿的最大速度vm（2）金屬桿由靜止開始下落至速度最大過程中，電阻r上產(chǎn)生的熱量q典型問題典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動問題：桿在外力作用下

7、的運(yùn)動問題6.如圖甲所，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌mn、pq平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l。m、p間接有阻值為r的電阻。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，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。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。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，不計所有的摩擦，重力加速度為g。（1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖,試分析桿的運(yùn)動情況； （2）在加速下滑時，當(dāng)ab桿的速度大小為時，求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)到的速度最大值。 典型問題典

8、型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題7.如圖所示，有一水平放置的光滑導(dǎo)電軌道，處在磁感強(qiáng)度為b05t，方向向上的勻強(qiáng)磁場中軌道上放一根金屬桿，它的長度恰好等于軌道間的間距l(xiāng)02 m，其質(zhì)量m01kg，電阻r=002跨接在軌道間的電阻r118軌道電阻忽略不計，g10ms2 ，（1）要使金屬桿獲得60 ms的穩(wěn)定速度，應(yīng)對它施加多大的水平力f？（2）在金屬桿獲得 60ms的穩(wěn)定速度后，若撤去水平力 f，那么此后電阻r上還能放出多少熱量？典型問題典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題 如果所示，通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，

9、線圈中如果所示，通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源產(chǎn)生就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了它？是有利于線圈的轉(zhuǎn)動，還的電流，還是削弱了它？是有利于線圈的轉(zhuǎn)動，還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動？是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動？思考與討論思考與討論四、反電動勢四、反電動勢e fs n 電機(jī)轉(zhuǎn)動電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。過這一電路的磁通量的變化率成正比。 tetne課堂小結(jié)課堂小結(jié)當(dāng)有當(dāng)有n n匝線圈時匝線圈時當(dāng)單匝線圈時當(dāng)單匝線圈時:、/t/t的意義的意義3 3、用公式用公式 求求e e的二種常

10、見情況：的二種常見情況：tne4 4、反電動勢反電動勢1 1、電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強(qiáng)、電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？ 電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱削弱了電源的電流，這個了電源的電流，這個電動勢稱為電動勢稱為反電動勢反電動勢。反電動勢的作用是。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必

11、須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2 2、如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？、如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？這時應(yīng)采取什么措施？ 電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中都很小，線圈中電流會很大電流會很大，電動機(jī)可能會燒毀。這時，電動機(jī)可能會燒毀。這時，應(yīng)應(yīng)立即切斷電源立即切斷電源，進(jìn)行檢查。，進(jìn)行檢查。四、反電動勢四、反電動勢四四. .反電動勢反電動勢1.1.既然線圈在磁場中轉(zhuǎn)動既然線圈在磁場中轉(zhuǎn)動, ,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢. .感感應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源了產(chǎn)生的電流應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源了產(chǎn)生的電流, ,還是削弱了它還是削弱了它? ?是有是有得于線圈的轉(zhuǎn)動得于線圈的