高中物理 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用（一）課件 新人教版選修3

1、第四節(jié)第四節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定法拉第電磁感應(yīng)定 律的應(yīng)用律的應(yīng)用（一）（一）熱身練習熱身練習1 1、有一面積為有一面積為S=100cmS=100cm2 2的金屬環(huán)，電阻的金屬環(huán)，電阻R=0.R=0.1 1，環(huán)中磁場變化規(guī)律如下圖所示，磁場方向垂直環(huán)面環(huán)中磁場變化規(guī)律如下圖所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，在向里，在t t1 1到到t t2 2時間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電時間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電荷量荷量是多少？是多少？ RnQItQREtnE?cQ210RFm rMNQPabB2 2、如圖、如圖B=0.2TB=0.2T，金屬棒，金屬棒abab向右勻速運動，向右勻速運動，v=5m/sv=5m/s、L=40cmL

2、=40cm，電阻，電阻R=0.5,R=0.5,其余電阻不計，摩擦也不計，其余電阻不計，摩擦也不計，試求：感應(yīng)電動勢的大小試求：感應(yīng)電動勢的大小 感應(yīng)電流的大小和感應(yīng)電流的大小和方向使金屬棒勻速運動所需的拉力。方向使金屬棒勻速運動所需的拉力。 4 . 054 . 02 . 0 BLVEAREI8 .05 .04 .0楞次定律：由b沿導(dǎo)體棒至aGNFF安PQNNBILF064. 04 . 08 . 02 . 0典型例題典型例題例例1 1、兩塊水平放置的金屬板間距為、兩塊水平放置的金屬板間距為d d，用導(dǎo)線與一個，用導(dǎo)線與一個n n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強磁場匝線圈連接，線圈置于方向豎

3、直向上的勻強磁場B B中，中，如圖如圖43-A343-A3所示，兩板間有一質(zhì)量為所示，兩板間有一質(zhì)量為m m、帶電量為、帶電量為+q+q的的油滴恰好靜止，則線圈中的磁場的變化情況和磁通量油滴恰好靜止，則線圈中的磁場的變化情況和磁通量的變化率是（的變化率是（ ）A.A.正在增強，正在增強，mgd/q mgd/q B B正在減弱，正在減弱，mgd/qmgd/qC.C.正在減弱，正在減弱，mgd/nq mgd/nq D D正在增強，正在增強，mgd/nqmgd/nq圖43-A3ClRB例例2 2、如圖所示，豎直向上的勻強磁場磁感應(yīng)強度、如圖所示，豎直向上的勻強磁場磁感應(yīng)強度B B0 0=0.5T,=

4、0.5T,并且以并且以0.1T/s0.1T/s的速度在變化，水平導(dǎo)軌不計的速度在變化，水平導(dǎo)軌不計電阻、且不計摩擦阻力，寬為電阻、且不計摩擦阻力，寬為0.5m0.5m，在導(dǎo)軌上擱一導(dǎo)，在導(dǎo)軌上擱一導(dǎo)體，電阻體，電阻R R0 0=0.1=0.1，并用水平細繩通過定滑輪吊著質(zhì)，并用水平細繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為量為M=2kgM=2kg的重物，電阻的重物，電阻R=0.4R=0.4，則經(jīng)過多少時間能，則經(jīng)過多少時間能吊起重物吊起重物?(L=0.8m)?(L=0.8m)T=MgGNF安安VVtBSE04. 05 . 08 . 01 . 0AARREI8.05.004.00sttKtBBBBIdBFNMgF

5、4951.05.04.05.08.0200?例例3 3、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；磁場豎直向下、磁感強度為下、磁感強度為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、粗細均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒均勻、與圓環(huán)始終保持良好的電接觸；當金屬棒以恒定的速度定的速度v v向右移動經(jīng)過環(huán)心向右移動經(jīng)過環(huán)心O O時，時，求：（求：（1 1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓U UMNMNBvMNoRBaVREIRR345.1?BaVaVBBLVE22325 . 0B

6、aVRIUMNRRE、r=R楞次定律：（右手定則）N M 例例4 4、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 r的圓內(nèi)的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B B，一根，一根長度大于長度大于2r2r的導(dǎo)線的導(dǎo)線MNMN以速度以速度v v在圓環(huán)上無摩擦地自左在圓環(huán)上無摩擦地自左勻速滑動到右端勻速滑動到右端. .電路的固定電阻為電路的固定電阻為R R，其余電阻不計，其余電阻不計，試求試求MNMN從圓環(huán)的左端滑動到右端的過程中電阻從圓環(huán)的左端滑動到右端的過程中電阻R R上的上的電流的平均值及通過的電量電流的平均值及通過的電

7、量. .RrvBREIrvBvrrBtSBE2222Q=It課后練習課后練習1 1、磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B B的正方向，線圈中的箭頭為電流的正方向，線圈中的箭頭為電流i i的正的正方向（如圖所示），已知線圈中感生電流方向（如圖所示），已知線圈中感生電流i i隨時間而隨時間而變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強度變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強度B B隨時間而變化隨時間而變化的圖象可能是的圖象可能是（ ） BitBBBBttttABCDCD1EEBA?tBSntnE21RIRIPPB2BA2ABA2?RIP2 2、A A、B B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為1010 匝，半

8、徑為匝，半徑為r rA A=2r=2rB B，內(nèi)有如圖所示的理想邊界的，內(nèi)有如圖所示的理想邊界的勻強磁場，若磁場均勻減小，則勻強磁場，若磁場均勻減小，則A A、B B環(huán)中感應(yīng)環(huán)中感應(yīng)電動勢之比為電動勢之比為 ，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比為為 ，電流熱功率之比，電流熱功率之比 . .21II122BA?BABArrRRsrsLR 3、粗細均習的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強粗細均習的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方框的邊平行?，F(xiàn)使線框以

9、同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a a、b b兩點間電勢差絕對值最大的是兩點間電勢差絕對值最大的是( )( )4BLV U4BLV U43BLV U4BLVU4RBLV4REIDCBA?BLVEB4 4、已知：已知：ABAB、CDCD足夠長，足夠長，L L，B B，R R。金屬棒。金屬棒abab垂垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，質(zhì)量，質(zhì)量為為m m，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻，從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻阻都不計。求阻都不計。求abab棒下滑的最大速度棒下滑的最大速度? ?DCABBabRGNfF安安分析與解：分析與解：mgsin=F安安+ff=mgcosF安安=BmLm=BLVm/R所以：所以：Vm=mg(sin-cos)R/B2L2小結(jié)：小結(jié)： 求電量的公式。求電量的公式。 與電路