感應(yīng)電動勢習(xí)題

1、一、感應(yīng)電動勢,（E）,法拉第電磁感應(yīng)定律 感應(yīng)電動勢的大小,1.定義:,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢。,2磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大。,電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。,二、法拉第電磁感應(yīng)定律,1.內(nèi)容:,三、重要的推論,1.如圖中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場B中，繞O軸以角速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，則通過電阻R的電流的方向和大小是(金屬圓盤的電阻不計)() A由c到d，IBr2/R B由d到c，IBr2/R C由c到d，IBr2/(2R) D由d到c，IBr2/(2R),典型問題1：電學(xué)問題,2.如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)

2、磁場中，磁場方向垂直于線圈平面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為B=（2+0.1t）T，定值電阻R1=6，線圈電阻R2=4求： （1）回路的感應(yīng)電動勢； （2）a、b兩點(diǎn)間的電壓,典型問題1：電學(xué)問題,（1）金屬棒上的電流大小以及金屬棒兩端的電壓；,（2）圓環(huán)上消耗的電功率,典型問題1：電學(xué)問題,畫等效電路如圖所示,電路中外電阻為:,總電阻為:,電源的電動勢為：,E2Bav,流過金屬棒的電流為：,金屬棒兩端的電壓為:,圓環(huán)上消耗的電功率為：,方法總結(jié)： 1.確定電源 2.畫等效電路 3.根據(jù)電路知識求解。,典型問題1：電學(xué)問題,4.如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和P

3、Q，它們的電阻可忽略不計，在M和 P之間接有阻值為R 3.0的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長0.5m，其電阻為r 1.0 ，與導(dǎo)軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，B0.4T。現(xiàn)使ab以v10ms的速度向右做勻速運(yùn)動。 （1）a b中的電流多大? a b兩點(diǎn)間的電壓多大？ （2）維持a b做勻速運(yùn)動的外力多大？ （3） 求外力做功的功率，安培力 做功的功率，電路所消耗的電功率,（1） 0.5A 2V,（2）0.1N,典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題,F,已知：磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌間的距離為L，桿在恒力F的作用下由靜止開始做什么運(yùn)動？,從力，運(yùn)動角度,從能量角度,典型問題2：桿

4、在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題,典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動問題,5.在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置相距L且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)軌的AC端連接一阻值為R的電阻.一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，其質(zhì)量為m，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們之間的摩擦不計。若用恒力F沿水平方向向右拉金屬棒使其運(yùn)動，求金屬棒的最大速度。,6.如圖所示，平行光滑的金屬導(dǎo)軌豎直放置，寬為L，上端接有阻值為R的定值電阻質(zhì)量為m的金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B導(dǎo)軌和桿的電阻不計金屬桿由靜止開始下落，下落h時速度達(dá)到最大，重力加速度為g，求 （1）金屬

5、桿的最大速度Vm（2）金屬桿由靜止開始下落至速度最大過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q,典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動問題,6.如圖甲所，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為l。M、P間接有阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下。讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計所有的摩擦，重力加速度為g。 （1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖,試分析桿的運(yùn)動情況； （2）在加速下滑時，當(dāng)ab桿

6、的速度大小為時，求ab桿中的電流及其加速度的大??；（3）求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。,典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題,7.如圖所示，有一水平放置的光滑導(dǎo)電軌道，處在磁感強(qiáng)度為B05T，方向向上的勻強(qiáng)磁場中軌道上放一根金屬桿，它的長度恰好等于軌道間的間距L02 m，其質(zhì)量m01kg，電阻r=002跨接在軌道間的電阻R118軌道電阻忽略不計，g10ms2 ，（1）要使金屬桿獲得60 ms的穩(wěn)定速度，應(yīng)對它施加多大的水平力F？（2）在金屬桿獲得 60ms的穩(wěn)定速度后，若撤去水平力 F，那么此后電阻R上還能放出多少熱量？,典型問題2：桿在外力作用下的運(yùn)動（能量）問題,如果

7、所示，通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動，線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了它？是有利于線圈的轉(zhuǎn)動，還是阻礙了線圈的轉(zhuǎn)動？,思考與討論,四、反電動勢,電機(jī)轉(zhuǎn)動,1、法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。,課堂小結(jié),當(dāng)有N匝線圈時,當(dāng)單匝線圈時,2、理解:、/t的意義,3、用公式 求E的二種常見情況：,4、反電動勢,1、電動機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動？ 電動機(jī)轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢削弱了電源的電流，這個電動勢稱為反電動勢。反電動勢的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動。這樣，線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動就必須向電動機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。 2、如果電動機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，會發(fā)生什么情況？這時應(yīng)采取什么措施？ 電動機(jī)停止轉(zhuǎn)動，這時就沒有了反電動勢，線圈電阻一般都很小，線圈中電流會很大，電動機(jī)可能會燒毀。這時，應(yīng)立即切斷電源，進(jìn)行檢查。,四、反電動勢,四.反電動勢,1.既然線圈在磁場中轉(zhuǎn)動,線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢.感應(yīng)