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(xí)熱身練習(xí)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(chǎng)變化規(guī)律如下圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如下圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，在向里，在t t1 1到到t t2 2時(shí)間內(nèi)，通過金屬環(huán)的電時(shí)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(yùn)動(dòng)，向右勻速運(yùn)動(dòng)，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(jì)，摩擦也不計(jì)，其余電阻不計(jì)，摩擦也不計(jì)，試求：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小試求：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(yùn)動(dòng)所需的拉力。方向使金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)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(gè)，用導(dǎo)線與一個(gè)n n匝線圈連接，線圈置于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)匝線圈連接，線圈置于方向豎

3、直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)的變化情況和磁通量油滴恰好靜止，則線圈中的磁場(chǎng)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(qiáng)，正在增強(qiáng)，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(qiáng)，正在增強(qiáng)，mgd/nqmgd/nq圖43-A3ClRB例例2 2、如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度、如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)的速度在變化，水平導(dǎo)軌不計(jì)電阻、且不計(jì)摩擦阻力，寬為電阻、且不計(jì)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(xì)繩通過定滑輪吊著質(zhì)，并用水平細(xì)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(shí)間能，則經(jīng)過多少時(shí)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(chǎng)豎直向；磁場(chǎng)豎直向下、磁感強(qiáng)度為下、磁感強(qiáng)度為B B；導(dǎo)體棒；導(dǎo)體棒MNMN長(zhǎng)為長(zhǎng)為2a2a、電阻為、電阻為R R、粗細(xì)、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定的速度v v向右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心向右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O O時(shí)，時(shí)，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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，一根，一根長(zhǎng)度大于長(zhǎng)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(dòng)到右端勻速滑動(dòng)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(jì)，其余電阻不計(jì)，試求試求MNMN從圓環(huán)的左端滑動(dòng)到右端的過程中電阻從圓環(huán)的左端滑動(dòng)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(xí)課后練習(xí)1 1、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)間而隨時(shí)間而變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的圖象如圖所示，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B B隨時(shí)間而變化隨時(shí)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(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)均勻減小，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若磁場(chǎng)均勻減小，則A A、B B環(huán)中感應(yīng)環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為電動(dòng)勢(shì)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(xì)均習(xí)的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)粗細(xì)均習(xí)的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(gè)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(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊向平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a a、b b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是( )( )4BLV U4BLV U43BLV U4BLVU4RBLV4REIDCBA?BLVEB4 4、已知：已知：ABAB、CDCD足夠長(zhǎng)，足夠長(zhǎng)，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(dòng)摩擦因數(shù)為直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動(dòng)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(jì)。求阻都不計(jì)。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