高中物理第一章电磁感应微型专题练1法拉第电磁感应定律的应.pptx

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1、微型专题,1,法拉第电磁感应定律应用,第一章,电磁感应,1/29,2/29,学习目标,了解公式En 与EBLv区分和联络，能够应用这两个公式求解感应电动势.,掌握电磁感应电路中感应电荷量求解基本思绪和方法.,会求解导体棒转动切割磁感线产生感应电动势.,达标检测,检测评价 达标过关,内容索引,重点探究,启迪思维 探究重点,3/29,重点探究,4/29,一、En 和EBLv比较应用,E,n,E,BLv,区别,研究对象,整个闭合回路,回路中做切割磁感线运动那部分导体,适用范围,各种电磁感应现象,只适适用于导体切割磁感线运动情况,计算结果,t内平均感应电动势,某一时刻瞬时感应电动势,联络,EBLv是

2、由En 在一定条件下推导出来，该公式可看做法拉第电磁感应定律一个推论,5/29,例1如图1所示，导轨OM和ON都在纸面内，导体AB可在导轨上无摩擦滑动，ABON，若AB以5 m/s速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，磁场磁感应强度为0.2 T.问：,图1,3 s末夹在导轨间导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生感应电动势多大？,1,2,3,6,5,4,6/29,解析,答案,解析夹在导轨间部分导体切割磁感线产生电动势才是电路中感应电动势.,s末，夹在导轨间导体长度为：,7/29,3 s内回路中磁通量改变了多少？此过程中平均感应电动势为多少？,答案,解析,解析3 s内回路中磁通量改变

3、量,s内电路产生平均感应电动势为：,8/29,例2如图2甲所表示，固定在水平面上电阻不计光滑金属导轨，间距d0.5 m.右端接一阻值为4 小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律改变.CF长为2 m.在t0时，金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中小灯泡亮度一直不变.已知ab金属棒电阻为1，求：,经过小灯泡电流；,1,图2,2,答案,3,解析,4,答案0.1 A,5,9/29,6,10/29,02,解析金属棒未进入磁场时，电路总电阻R总RLRab5,01,(2)恒力F大小；,解析,因灯泡亮度一直不变，故在,t,4 s,末金属棒刚

4、好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中电流,I,I,L,0.1 A,恒力大小：,F,F,安,BId,0.1 N.,答案,解析,答案,0.1 N,11/29,答案0.8 kg,解析,答案,12/29,解析因灯泡亮度一直不变，金属棒在磁场中运动时，产生感应电动势为E2E10.5 V,(3)金属棒质量.,二、电磁感应中电荷量问题,例,3,如图,3,甲所表示，一个圆形线圈匝数,n,1 000,，线圈面积,S,300 cm,2,，线圈电阻,r,1,，线圈外接一个阻值,R,4,电阻，线圈处于一方向垂直线圈平面向里圆形磁场中，圆形磁场面积,S,0,200 cm,2,，磁感应强度随时间改变规律如图乙所表示,.

5、求：,图,3,(1),第,4 s,时线圈磁通量及前,4 s,内磁通量改变量,.,答案,8,10,3,Wb,4,10,3,Wb,答案,解析,13/29,01,解析磁通量,BS00.4200104 Wb8103 Wb,磁通量改变量为：,0.2200104 Wb4103 Wb,02,14/29,(2)前4 s内平均感应电动势.,答案1 V,答案,解析,解析由题图乙可知前4 s内磁感应强度B改变率,前4 s内平均感应电动势,15/29,(3)前4 s内经过R电荷量.,答案0.8 C,答案,解析,所以q0.8 C.,16/29,总结提升,求电磁感应中电荷量一个有用结论：,注意：求解电路中经过电荷量时，

6、一定要用平均感应电动势和平均感应电流计算,.,17/29,针对训练如图4所表示，空间存在垂直于纸面匀强磁场，在半径为a圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度大小均为B.二分之一径为b(ba)、电阻为R圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域中心重合.当内、外磁场同时由B均匀地减小到零过程中，经过导线环截面电荷量为,答案,解析,图4,18/29,19/29,02,解析设开始时穿过导线环向里磁通量设为正值，1Ba2，向外磁通量则为负值，2B(b2a2)，总磁通量为它们代数和(取绝对值)B|b22a2|，末态总磁通量为0，,01,例,4,长为,l,金属棒,ab,以,a,点为轴在垂直于匀强磁,场

7、平面内以角速度,做匀速转动，如图,5,所表示，,磁感应强度为,B,.,求：,(1),ab,棒平均速率；,三、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势计算,图,5,答案,解析,20/29,01,02,03,04,答案,解析,解析ab两端电势差：,21/29,(2)ab两端电势差；,解析设经时间t金属棒ab所扫过扇形面积为S，则：,4,由法拉第电磁感应定律得：,5,经时间t金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？,1,答案,2,解析,3,22/29,6,总结提升,导体转动切割磁感线：,当导体棒在垂直于匀强磁场平面内，其一端固定，以角速度匀速转动时，产生感应电动势为E,，如图6所表

8、示.,当圆盘在匀强磁场中以角速度绕圆心匀速转动时，如图7所表示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源并联结构，圆盘上感应电动势为E,图6,图7,23/29,达标检测,24/29,1.(,E,n,与,E,BL,v,比较应用,),如图,8,所表示，在磁感应强度为,B,、方向垂直纸面向里匀强磁场中，金属杆,MN,在平行金属导轨上以速度,v,向右匀速滑动，,MN,中产生感应电动势为,E,1,；若磁感应强度增大为,2,B,，其它条件不变，,MN,中产生感应电动势变为,E,2,，则,E,1,与,E,2,之比为,A.1,1 B.2,1,C.1,2 D.1,4,1,2,3,图,8,答案,解析,解析

9、依据,E,BL,v,，磁感应强度增大为,2,B,，其它条件不变，所以感应电动势变为,2,倍,.,25/29,(转动切割磁感线产生感应电动势)如图9所表示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径组成导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所表示位置，磁感应强度大小随时间线性改变.为了产生与线框转动半周过程中一样大小电流，磁感应强度随时间改变改变率 大小应为,1,2,答案,3,图9,4,解析,5,26/29,6,解析设半圆半径为L，电阻为R，当线框以角速度匀速转动时产生感应电动势E1,01,27/29,02,(电磁感应中电荷量计算)物理试验中，惯用一个叫做“冲击电流计”仪器测定经过电路电荷量.如图10所表示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场磁感应强度.已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出经过线圈电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场磁感应强度为,答案,图10,解析,28/29,1,2,3,29/29,