高二物理(法拉第電磁感應(yīng)定律2)

1、三、導(dǎo)體作切割磁感線運動三、導(dǎo)體作切割磁感線運動如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體abab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度是B B，abab以速度以速度v v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的感應(yīng)電動勢GabcdvL若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟若導(dǎo)線運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強度方向有夾角磁感強度方向有夾角( (導(dǎo)體斜切磁感線導(dǎo)體斜切磁感線) )1 1、導(dǎo)線運動方向和磁感線、導(dǎo)線運動方向和磁感線平行平行時時, ,E E=0.=0.2 2、速度、速度v v為平均值為平均值( (瞬時值瞬時值), ), E E就為平均值就為

2、平均值( (瞬時值瞬時值) )BVV1V2 sinBLvE 3 3、導(dǎo)線的長度、導(dǎo)線的長度L L應(yīng)為應(yīng)為有效長度有效長度. .BV 求下列各種情況下的感應(yīng)電動勢B123求下列各種情況下的感應(yīng)電動勢45 一般求出的是一般求出的是tt時間內(nèi)的平均感應(yīng)電時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢動勢, ,E E與某段時間或某個過程相對應(yīng)與某段時間或某個過程相對應(yīng), ,常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化時用常在穿過一個面的磁通量發(fā)生變化時用. .1 1、兩個公式的區(qū)別：、兩個公式的區(qū)別：一般求出的是瞬時感應(yīng)電動勢一般求出的是瞬時感應(yīng)電動勢, ,E E與某個與某個時刻或某個位置相對應(yīng)時刻或某個位置相對應(yīng), ,常在一部分導(dǎo)體做切

3、割磁感線運動時用常在一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時用. .tnEsinBLvE 公式公式E En/tn/t中當(dāng)中當(dāng)tt00時時, ,求出的求出的E E為瞬時感應(yīng)電動勢為瞬時感應(yīng)電動勢; ;公式公式E=BLvsinE=BLvsin中當(dāng)中當(dāng)V V代入平代入平均均速度速度時時, ,則求出的則求出的E E為平均感應(yīng)電動勢為平均感應(yīng)電動勢. .2 2、兩個公式的聯(lián)系：、兩個公式的聯(lián)系：tnE公式sinBLvE 和公式是統(tǒng)一的是統(tǒng)一的. 電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢電動機線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢. .這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流這個電動勢是加強了電源產(chǎn)生的電流, ,還還是削弱了電源的電流是削弱了電

4、源的電流? ?是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動? ?電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱削弱了了電源的電流電源的電流, ,這個電動勢稱為這個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. .這這樣線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動樣線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機提供電能機提供電能, ,電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能. .問題問題1：如果電動機因機械阻力過大而停止如果電動機因機械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動, ,會發(fā)生什么情況會發(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

5、施? ?電動機停止轉(zhuǎn)動電動機停止轉(zhuǎn)動, ,這時就沒有了反這時就沒有了反電動勢電動勢, ,線圈電阻一般都很小線圈電阻一般都很小, ,線圈中線圈中電電流會很大流會很大, ,電動機可能會燒毀電動機可能會燒毀. .這時這時, ,應(yīng)應(yīng)立立即切斷電源即切斷電源, ,進(jìn)行檢查進(jìn)行檢查. .問題問題2： 【例例1 1】將一條形磁鐵插入某一閉合線將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用圈，第一次用0.05s0.05s，第二次用，第二次用0.1s0.1s。設(shè)插入方式相同，試求：設(shè)插入方式相同，試求：（1 1）兩次線圈中平均感應(yīng)電動勢之比？）兩次線圈中平均感應(yīng)電動勢之比？（2 2）兩次線圈之中電流之比？）兩次線圈之中

6、電流之比？（3 3）兩次通過線圈的電荷量之比？）兩次通過線圈的電荷量之比？ 例例2 2】水平面上有兩根相距水平面上有兩根相距L=0.5mL=0.5m的足的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN MN 和和PQ,PQ,它們的電它們的電阻可忽略不計阻可忽略不計, ,在在M M 和和P P之間接有阻值為之間接有阻值為R R = = 3.03.0的定值電阻的定值電阻, ,導(dǎo)體棒導(dǎo)體棒ab ab 的電的電阻為阻為r r =1.0,=1.0,與導(dǎo)軌接觸良好與導(dǎo)軌接觸良好. .整個裝整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中置處于方向豎直向下的勻強磁場中, ,B B =0.4T.=0.4T.現(xiàn)使現(xiàn)使abab以以v=10mv=10ms s的速度向右做的速度向右做勻速運動勻速運動. .RBPMNaQbv v1.1.abab中的電流多大中的電流多大? ? abab兩點間的電壓多大？兩點間的電壓多大？2.2.維持維持abab做勻速運動的外力多大？做勻速運動的外力