高中物理 法拉第電磁感應定律的應用（一）課件 新人教版選修3

1、第四節(jié)第四節(jié) 法拉第電磁感應定法拉第電磁感應定 律的應用律的應用（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，通過金屬環(huán)的電時間內，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：感應電動勢的大小試求：感應電動勢的大小 感應電流的大小和感應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，用導線與一個，用導線與一個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，兩板間有一質量為所示，兩板間有一質量為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強度、如圖所示，豎直向上的勻強磁場磁感應強度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，水平導軌不計的速度在變化，水平導軌不計電阻、且不計摩擦阻力，寬為電阻、且不計摩擦阻力，寬為0.5m0.5m，在導軌上擱一導，在導軌上擱一導體，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，并用水平細繩通過定滑輪吊著質量為量為M=2kgM=2kg的重物，電阻的重物，電阻R=0.4R=0.4，則經過多少時間能，則經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；導體棒；導體棒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向右移動經過環(huán)心向右移動經過環(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，導線全部為裸導線，半徑為、如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r r的圓內的圓內有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應強度為有垂直于圓平面的勻強磁場，磁感應強度為B B，一根，一根長度大于長度大于2r2r的導線的導線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、磁感應強度磁感應強度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，則磁感應強度變化的圖象如圖所示，則磁感應強度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線繞成且均為兩閉合線圈為同樣導線繞成且均為1010 匝，半

8、徑為匝，半徑為r rA A=2r=2rB B，內有如圖所示的理想邊界的，內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)中感應環(huán)中感應電動勢之比為電動勢之比為 ，產生的感應電流之比，產生的感應電流之比為為 ，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使線框以同樣大小的速度沿四個不同方框的邊平行?，F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垂垂直于導軌放置，與導軌間的動摩擦因數為直于導軌放置，與導軌間的動摩擦因數為，質量，質量為為m m，從靜止開始沿導軌下滑，導軌和金屬棒的電阻，從靜止開始沿導軌下滑，導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：小結： 求電量的公式。求電量的公式。 與電路