法拉第電磁感應(yīng)定律習(xí)題課課件_第1頁
法拉第電磁感應(yīng)定律習(xí)題課課件_第2頁
法拉第電磁感應(yīng)定律習(xí)題課課件_第3頁
法拉第電磁感應(yīng)定律習(xí)題課課件_第4頁
法拉第電磁感應(yīng)定律習(xí)題課課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩20頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、電磁感應(yīng)定律習(xí)題課磁通量磁通量 變化變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢右手定則右手定則楞次定律楞次定律tnEBlvE 等效電等效電源源等效電等效電路路求電流求電流I求安培力求安培力F力與運(yùn)動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)功能關(guān)系功能關(guān)系受力示意圖受力示意圖例例1:定值電阻:定值電阻R,導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒ab電電阻阻r,水平光滑導(dǎo)軌間距,水平光滑導(dǎo)軌間距 l ,勻,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)棒,當(dāng)棒ab以速度以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):產(chǎn)生電動(dòng)勢產(chǎn)生電動(dòng)勢回路電流回路電流ab兩端電壓兩端電壓電流的總功率電流的總功率ab棒消耗的電功率棒消耗的電功率問題問題1: vRabrBlvE rRB

2、lvIRrRBlvUbarRvlBP222電rrRBlvPab2)( vRab例例1:定值電阻:定值電阻R,導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒ab電電阻阻r,水平光滑導(dǎo)軌間距,水平光滑導(dǎo)軌間距 l ,勻,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,當(dāng)棒,當(dāng)棒ab以速度以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí):問題問題2:棒棒ab受到的安培力為多大;要使棒受到的安培力為多大;要使棒ab勻勻速運(yùn)動(dòng),要施加多大的外力,方向如何?速運(yùn)動(dòng),要施加多大的外力,方向如何?問題問題3:整個(gè)回路中消耗的電能從哪里轉(zhuǎn)化來的,整個(gè)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?它們之間有什么樣的關(guān)系?rRvlBBIlF22安方向向

3、右安,22rRvlBFF電外PrRvlBvFP222外力外力F對棒對棒ab做功做功lFRab例例2:其他條件不變,:其他條件不變,ab棒質(zhì)量棒質(zhì)量為為m,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向右恒力右恒力F的作用,則:的作用,則:rB問問1:ab將如何運(yùn)動(dòng)?將如何運(yùn)動(dòng)?問問2:ab的最大速度是多少?這時(shí)的最大速度是多少?這時(shí)ab兩端的電壓為多少?兩端的電壓為多少?marRvlBFFF22安加速度加速度a減小減小的加速運(yùn)動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng),22rRvlBFFm安,)(22lBrRFvmBlFRUba問問3:ab的速度達(dá)到最大值前,外力做功功率與回路的電的速度達(dá)到最大值前,外力做功功率與回路的電

4、功率有什么樣的關(guān)系?功率有什么樣的關(guān)系?W外外=Q熱熱+EKP外外P電,電,F(xiàn)Rabr問問3:若若ab向右運(yùn)動(dòng)位移為向右運(yùn)動(dòng)位移為x時(shí),速度達(dá)到最大值時(shí),速度達(dá)到最大值vm,這一這一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少,過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少, ab 產(chǎn)生的焦耳熱又為產(chǎn)生的焦耳熱又為多少?多少?例例2:其他條件不變,:其他條件不變,ab棒質(zhì)量棒質(zhì)量為為m,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向右恒力右恒力F的作用,則:的作用,則:rRrlBrRmFFxQab44222)(442222)(,21lBrRmFFxQmvQFxm熱熱FRabr問問4:在上述過程中,通過回路某一橫截面的電量在上述

5、過程中,通過回路某一橫截面的電量為多少?為多少?例例2:其他條件不變,:其他條件不變,ab棒質(zhì)量棒質(zhì)量為為m,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向,開始靜止,當(dāng)受到一個(gè)向右恒力右恒力F的作用,則:的作用,則:tEEtrREtIq又,rRBlxrRqFRabr例例3:其他條件不變,:其他條件不變,ab棒質(zhì)量棒質(zhì)量為為m,開始時(shí)靜止,當(dāng)受到一水,開始時(shí)靜止,當(dāng)受到一水平向右拉力的作用,若拉力的平向右拉力的作用,若拉力的功率功率P保持不變,則:保持不變,則:問問1:ab將如何運(yùn)動(dòng)?將如何運(yùn)動(dòng)?問問2:ab的最大速度是多少?這時(shí)的最大速度是多少?這時(shí)ab兩端的電壓為多少?兩端的電壓為多少?marRvlBvPFF22

6、安F減小,減小,F(xiàn)安安增加,增加,做加速度做加速度a減小減小的加速運(yùn)動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng).)(,BlrRPvBlrRBlvvPFmmmrRPRUbaFRabr例例3:其他條件不變,:其他條件不變,ab棒質(zhì)量棒質(zhì)量為為m,開始時(shí)靜止,當(dāng)受到一個(gè),開始時(shí)靜止,當(dāng)受到一個(gè)向右拉力的作用,若拉力的功向右拉力的作用,若拉力的功率率P保持不變,則:保持不變,則:問問3:若若ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí)間為向右運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t時(shí),速度達(dá)到最大值時(shí),速度達(dá)到最大值vm,這一這一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少,過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少, 電阻電阻R產(chǎn)生的焦耳熱產(chǎn)生的焦耳熱又為多少?又為多少?2222)(21lBrRmPPtmvPtQm

7、熱rRRlBrRmPPtQR222)(方法小結(jié):方法小結(jié):1、受力分析:必要時(shí)、受力分析:必要時(shí)畫出相應(yīng)的平面圖。畫出相應(yīng)的平面圖。 受力平衡時(shí),速度最大。受力平衡時(shí),速度最大。2、電路問題:、電路問題:畫出等效電路圖畫出等效電路圖,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的導(dǎo)體相當(dāng)于電源,其電阻為內(nèi)阻。導(dǎo)體相當(dāng)于電源,其電阻為內(nèi)阻。3、能量問題:、能量問題:安培力做負(fù)功,其它能轉(zhuǎn)化為電能。安培力做負(fù)功,其它能轉(zhuǎn)化為電能。 P安安(=F安安V)=P電電(=EI)4、解題方法:、解題方法:動(dòng)能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系動(dòng)能定理、能量守恒定律或功能關(guān)系例例4:如圖所示,:如圖所示, B0.2T 與導(dǎo)軌垂

8、直向上,導(dǎo)軌寬與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬度度L1m,300,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒ab質(zhì)量質(zhì)量為為m0.2kg,其電阻,其電阻R0.1,跨放在,跨放在U形框架上,形框架上,并能無摩擦的滑動(dòng),求:并能無摩擦的滑動(dòng),求:(1)導(dǎo)體下滑的最大速度)導(dǎo)體下滑的最大速度vm。(2)在最大速度)在最大速度vm時(shí),時(shí),ab上消耗的電功率上消耗的電功率Pm300BmgFFNabB300例例4:如圖所示,:如圖所示, B0.2T 與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬度度L1m,300,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒ab質(zhì)量質(zhì)量為為m0.2kg,其電阻,其電阻R0.1,

9、跨放在,跨放在U形框架上,形框架上,并能無摩擦的滑動(dòng),求:并能無摩擦的滑動(dòng),求:(1)導(dǎo)體下滑的最大速度)導(dǎo)體下滑的最大速度vm。300BmgFFN解:(解:(1)導(dǎo)體下滑的最大速度導(dǎo)體下滑的最大速度vm,30sin0IBlmgRBlvImsmvm/5 . 2由以上解得例例4:如圖所示,:如圖所示, B0.2T 與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬度與導(dǎo)軌垂直向上,導(dǎo)軌寬度L1m,300,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒,電阻可忽略不計(jì),導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為質(zhì)量為m0.2kg,其電阻,其電阻R0.1,跨放在,跨放在U形框架上,并能無形框架上,并能無摩擦的滑動(dòng),求:摩擦的滑動(dòng),求:(2)在最大速度)在最大速度vm后,后,a

10、b上消耗的電功率上消耗的電功率Pm解:(解:(2)導(dǎo)體棒達(dá)最大速度導(dǎo)體棒達(dá)最大速度vm后后WRRBlvRIPmm5 . 2)(22WvmgPPmGm5 . 230sin0或WvIBlPPmm5 . 2克或300BmgFFN例例5 5如圖,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌如圖,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MNMN、PQPQ相距相距L L,在,在M M點(diǎn)和點(diǎn)和P P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R R的電阻,在兩導(dǎo)軌間的電阻,在兩導(dǎo)軌間 OOOO1 1O O1 1O O 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d d的的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B一質(zhì)量

11、為一質(zhì)量為m m,電阻為,電阻為r r的導(dǎo)的導(dǎo)體棒體棒abab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場上邊邊界相距垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場上邊邊界相距d d0 0現(xiàn)使現(xiàn)使abab棒由靜止開始釋放,棒棒由靜止開始釋放,棒abab在離開磁場前在離開磁場前已經(jīng)做勻速已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(棒直線運(yùn)動(dòng)(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平,導(dǎo)軌電阻不計(jì)過程中始終保持水平,導(dǎo)軌電阻不計(jì)),求:求:(1)棒)棒ab在離開磁場下邊界時(shí)在離開磁場下邊界時(shí)的速度的速度;(2)棒)棒ab在通過磁場區(qū)的過程在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;中產(chǎn)生的焦耳熱;(3)試分析討論)試分析討論ab

12、棒在磁場中棒在磁場中可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況RPMabd0dOBQNO1O1O (1)設(shè))設(shè)ab棒離開磁場邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的棒離開磁場邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為速度為v,產(chǎn)生的電動(dòng)勢為,產(chǎn)生的電動(dòng)勢為解:解:E = BLv電路中電流電路中電流rREI 對對ab棒,由平衡條件得棒,由平衡條件得 mg=IBL解得解得22LB)rR(mgv (2) 由能量守恒定律:由能量守恒定律:2電021)(mvQddmg解得解得442230電2)()(LBrRgmddmgQ2)()(442230棒電LBrRgmddmgrRrQRPMabd0dOBQNO1O1O(3 3)三種)三種 可能可能例例1 1、

13、圓環(huán)水平、半徑為圓環(huán)水平、半徑為a a、總電阻為、總電阻為2R2R;磁場豎直向下、;磁場豎直向下、磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B B;導(dǎo)體棒;導(dǎo)體棒MNMN長為長為2a2a、電阻為、電阻為R R、粗細(xì)均勻、與、粗細(xì)均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸;當(dāng)金屬棒以恒定的速度圓環(huán)始終保持良好的電接觸;當(dāng)金屬棒以恒定的速度v v向向右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O O時(shí),求:(時(shí),求:(1 1)棒上電流的大小和方向及)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓棒兩端的電壓U UMNMN(2 2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總的熱功率。熱功率。BvMNo一:典型分析一:典型分析電磁感應(yīng)中的電路問題電磁

14、感應(yīng)中的電路問題利用利用E=BLV求電動(dòng)勢,右手定則判斷方向求電動(dòng)勢,右手定則判斷方向分析電路畫等效電路圖分析電路畫等效電路圖計(jì)算功率RIp2 如圖所示,導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線,半徑為如圖所示,導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線,半徑為r的圓導(dǎo)線的圓導(dǎo)線處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖。一根長度大于方向如圖。一根長度大于2r的直導(dǎo)線的直導(dǎo)線MN,以速率,以速率V在圓上自左端勻速滑到右端,電路中定值電阻為在圓上自左端勻速滑到右端,電路中定值電阻為R,其余電阻忽略不計(jì)。在滑動(dòng)過程中,通過電阻其余電阻忽略不計(jì)。在滑動(dòng)過程中,通過電阻R的電的電流的平均值為流的平

15、均值為_;當(dāng)當(dāng)MN從圓環(huán)左端滑到右從圓環(huán)左端滑到右端的過程中,通過端的過程中,通過R的電荷量為的電荷量為_,當(dāng)當(dāng)MN通通過圓環(huán)中心過圓環(huán)中心O時(shí),通過時(shí),通過R的電流為的電流為_.(Brv/2R, Br(Brv/2R, Br2 2/R,2Brv/R)/R,2Brv/R)例例2 2、線圈線圈5050匝、橫截面積匝、橫截面積20cm220cm2、電阻為、電阻為1 1;已知電;已知電阻阻R=99R=99;磁場豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度以;磁場豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度以100T/s100T/s的變化的變化度均勻減小。在這一過程中通過電阻度均勻減小。在這一過程中通過電阻R R的電流多大小和的電流多大小和方向?方向

16、?BR利用楞次定律判斷方向利用楞次定律判斷方向求電動(dòng)勢由tBSntnE畫等效電路圖利用閉合歐姆定律求電流畫等效電路圖利用閉合歐姆定律求電流例例1 1、=30=30,L=1mL=1m,B=1TB=1T,導(dǎo)軌光滑電阻不計(jì),導(dǎo)軌光滑電阻不計(jì),F(xiàn) F功率功率恒定且為恒定且為6W6W,m=0.2kgm=0.2kg、R=1R=1,abab由由靜止開始運(yùn)動(dòng),由由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)當(dāng)s=2.8ms=2.8m時(shí),獲得穩(wěn)定速度,在此過程中時(shí),獲得穩(wěn)定速度,在此過程中abab產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量Q=5.8JQ=5.8J,g=10m/sg=10m/s2 2,求:(,求:(1 1)abab棒的穩(wěn)定速度棒的穩(wěn)定速度(2 2

17、)abab棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間。棒從靜止開始達(dá)到穩(wěn)定速度所需時(shí)間。abBF例例3 3、電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題sin) 1 (mgFFA速度穩(wěn)定時(shí)smv/2QmghEPtK)從能量的角度看:(2st5 . 1例例4 4、水平面光滑,金屬環(huán)水平面光滑,金屬環(huán)r=10cmr=10cm、R=1R=1、m=1kgm=1kg,v=v=10m/s10m/s向右勻速滑向有界磁場,勻強(qiáng)磁場向右勻速滑向有界磁場,勻強(qiáng)磁場B=0.5TB=0.5T;從環(huán);從環(huán)剛進(jìn)入磁場算起,到剛好有一半進(jìn)入磁場時(shí),圓環(huán)釋放剛進(jìn)入磁場算起,到剛好有一半進(jìn)入磁場時(shí),圓環(huán)釋放了了32J32J的熱量,求:(的熱

18、量,求:(1 1)此時(shí)圓環(huán)中電流的即時(shí)功率;)此時(shí)圓環(huán)中電流的即時(shí)功率;(2 2)此時(shí)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度。)此時(shí)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的加速度。B BvFvP 求瞬時(shí)功率用?, vFA?合mFmFaA1.1.如圖所示,一寬如圖所示,一寬40cm40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里一邊長為的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向里一邊長為20cm20cm的正的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi),以垂直于磁場邊界的恒定速度v v20cm/s20cm/s通過磁場區(qū)域,在運(yùn)通過磁場區(qū)域,在運(yùn)動(dòng)過程中,線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻動(dòng)過程中,線框有一邊始終與

19、磁場區(qū)域的邊界平行取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t t0. 0. 在在下列圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是下列圖線中,正確反映感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律的是dcba思考思考: :你能作出你能作出ad間電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象嗎間電壓與時(shí)間的關(guān)系圖象嗎? ? c 典型題型典型題型-電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題2 2、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線、如圖所示豎直放置的螺線管和導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,構(gòu)成回路,螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)導(dǎo)線abcd所所圍區(qū)域內(nèi)的磁場按下列哪一圖示方式變化時(shí),導(dǎo)體環(huán)圍區(qū)域內(nèi)的磁場按下列哪一圖示方式變化時(shí),導(dǎo)體環(huán)將受到向上的磁場力作用?將受到向上的磁場力作用?adcb B0tB0tB0tB0tBABCD A 1.如圖所示,邊長為如圖所示,邊長為a的正方形金屬線圈繞的正方形金屬線圈繞通過通過OO軸,以角速度軸,以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),勻強(qiáng)磁場的磁

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論