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第二章電磁感應(yīng)第2節(jié)
法拉第電磁感應(yīng)定律第二課時(shí)(1)電路閉合
(2)磁通量發(fā)生變化1、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:2、怎樣判定感應(yīng)電流的方向?
知識(shí)回顧
楞次定律
或
右手定則楞次定律:感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
(增反減同、來(lái)拒去留、增縮減擴(kuò))右手定則:伸開(kāi)右手,讓磁感線穿過(guò)掌心,拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向,
四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.3、怎樣計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大???
法拉第電磁感應(yīng)定律
L問(wèn)題1:導(dǎo)軌上放置長(zhǎng)度為L(zhǎng)導(dǎo)體棒ab,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度是B,方向垂直導(dǎo)軌平面向里,ab以垂直導(dǎo)體棒方向的速度v勻速切割磁感線,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。ΔSvΔt
導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直切割磁感線時(shí)(L、B、v
兩兩垂直),
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=BLv問(wèn)題2:長(zhǎng)度為L(zhǎng)導(dǎo)體棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度為v,且跟磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角為θ,求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。導(dǎo)體橫截面V1V2
導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1、表達(dá)式:
E=BLv
(L、B、v兩兩垂直)
若速度方向與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)
E=BLv⊥=BLvsinθ
2、說(shuō)明:①.
如果是n匝線框的一邊在磁場(chǎng)中切割磁感線,則
E=nBLv⊥②.若速度v為瞬時(shí)值,E就為瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì);
若速度v為平均值,E就為平均電動(dòng)勢(shì)。③.只有當(dāng)B、L、v三個(gè)量方向相互垂直時(shí),E=BLv
若B、L、v中有任意兩個(gè)量的方向平行時(shí),E=0④.式中的L
為導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的有效長(zhǎng)度
如圖所示,導(dǎo)體切割磁感線的情況應(yīng)取與B和v垂直的等效直線長(zhǎng)度,即ab的長(zhǎng)度。3、導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由于棒上各點(diǎn)的速度隨著距離O點(diǎn)的距離均勻變化,所以可以用O、A兩點(diǎn)的平均速度代替棒運(yùn)動(dòng)的速度求解。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的三個(gè)表達(dá)式對(duì)比【例1】
如圖所示,水平放置的兩平行金屬導(dǎo)軌相距
L=0.50m,左端接一電阻R=0.20Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,導(dǎo)體棒ac(長(zhǎng)為L(zhǎng))垂直放在導(dǎo)軌上,并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng),導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。當(dāng)棒ac以v=的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí),求:(1)ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??;(2)回路中感應(yīng)電流的大??;(3)維持ac棒做勻速運(yùn)動(dòng)的水平外力的大小。
練習(xí)1.如圖所示,用同樣的導(dǎo)線制成的兩閉合線圈A、B,匝數(shù)均為20匝,半徑rA=2rB,在線圈B所圍區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則線圈A、B中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比EA:EB和兩線圈中感應(yīng)電流之比IA:IB分別為(A)A.1:1,1:2 B.1:1,1:1 C.1:2,1:2 D.1:2,1:1練習(xí)2.如圖所示,一根直導(dǎo)體棒ab在水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中下落,其始終保持水平方向,且與磁場(chǎng)方向垂直.下列說(shuō)法正確的是(
C
)A.導(dǎo)體棒ab上既沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),也沒(méi)有感應(yīng)電流B.導(dǎo)體棒ab上既有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),也有感應(yīng)電流C.導(dǎo)體棒ab上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),沒(méi)有感應(yīng)電流D.導(dǎo)體棒ab上有感應(yīng)電流,沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)練習(xí)3.空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在如圖所示的幾種情況中,金屬導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為BLv的是(
C)A.只有乙
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