《2018-2019學年高中物理 第一章 電磁感應 習題課 法拉第電磁感應定律的應用課件 教科版選修3-2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學年高中物理 第一章 電磁感應 習題課 法拉第電磁感應定律的應用課件 教科版選修3-2.ppt(27頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、習題課:法拉第電磁感應 定律的應用,第一章電磁感應,學習目標,典例精析,達標檢測,,,例1如圖1所示,導軌OM和ON都在紙面內(nèi),導體AB可在導軌上無摩擦滑動,若AB以5 m/s的速度從O點開始沿導軌勻速右滑,導體與導軌都足夠長,它們每米長度的電阻都是0.2 ,磁場的磁感應強度為0.2 T.問:,,典例精析,圖1,(1)3 s末夾在導軌間的導體長度是多少?此時導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢多大?回路中的電流為多少?,,解析答案,解析夾在導軌間的部分導體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢才是電路中的感應電動勢. 3 s末,夾在導軌間導體的長度為:,(2)3 s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少?此過程中的平均
2、感應電動勢為多少?,,解析答案,例2如圖2甲所示,固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌,間距d0.5 m.右端接一阻值為4 的小燈泡L,在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場,磁感應強度B按如圖乙規(guī)律變化.CF長為2 m.在t0時,金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置,整個過程中,小燈泡亮度始終不變.已知ab金屬棒電阻為1 ,求:,圖2,(1)通過小燈泡的電流;,,解析答案,解析金屬棒未進入磁場時,電路總電阻R總RLRab5 ,答案0.1 A,(2)恒力F的大?。?,解析答案,解析由Bt圖像知在t4 s末金屬棒剛好進入磁場,且做勻速運動,此時金屬棒中的電流強度:IIL0.1
3、 A 恒力大小:FF安BId0.1 N 答案0.1 N,(3)金屬棒的質(zhì)量.,,解析答案,歸納總結(jié),解析因燈泡亮度不變,金屬棒在磁場中運動時:E2E10.5 V,答案0.8 kg,歸納總結(jié),,,二、電磁感應中的電荷量問題,例3如圖3甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n1 000,線圈面積S300 cm2,線圈的電阻r1 ,線圈外接一個阻值R4 的電阻,線圈處在有一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場中,圓形磁場的面積S0200 cm2,磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.求:,圖3,(1)第4秒時線圈的磁通量及前4 s內(nèi)磁通量的變化量.,,解析磁通量BS00.4200104 Wb8103 Wb 因此磁通量
4、的變化量為:0.2200104 Wb4103 Wb 答案8103 Wb4103 Wb,解析答案,(2)前4 s內(nèi)的感應電動勢.,,,解析答案,(3)前4 s內(nèi)通過R的電荷量.,,解析答案,所以q0.8 C. 答案0.8 C,總結(jié)提升,總結(jié)提升,,求電磁感應中電荷量的一個有用的結(jié)論:,注意:求解電路中通過的電荷量時,一定要用平均電動勢和平均電流計算.,針對訓練如圖4所示,將一個閉合金屬圓環(huán)從有界磁場中勻速拉出,第一次速度為v,通過金屬圓環(huán)某一截面的電荷量為q1,第二次速度為2v,通過金屬圓環(huán)某一截面的電荷量為q2,則(),,解析答案,圖4,A.q1q212 B.q1q214 C.q1q211 D
5、.q1q221,C,三、導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的計算,例4長為l的金屬棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動,如圖5所示,磁感應強度為B.求:,圖5,,解析答案,(1)ab棒的平均速度.,(2)ab兩端的電勢差.,(3)經(jīng)時間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少?此過程中平均感應電動勢多大?,,解析經(jīng)時間t金屬棒ab所掃過的扇形面積為S,則:,由法拉第電磁感應定律得:,解析答案,返回,1.(多選)如圖6所示,一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路.虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右勻速進入磁場,直徑CD始終與MN垂直.
6、從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止,下列結(jié)論正確的是(),,達標檢測,1,2,3,,解析答案,圖6,A.半圓形CD弧導線不受安培力 B.CD段直導線始終不受安培力 C.感應電動勢最大值EmBav,4,1,2,3,答案CD,解析由FBIl可知,當垂直磁感線方向放置的導線中有電流時,導線受到安培力的作用,選項A、B錯誤. 當半圓形閉合回路進入磁場一半時,這時有效切割長度最大為a,所以感應電動勢最大值EmBav,C正確.,4,,解析答案,2.如圖7所示,導體棒AB的長為2R,繞O點以角速度勻速轉(zhuǎn)動,OB長為R,且O、B、A三點在一條直線上,有一磁感應強度為B的勻強磁場充滿轉(zhuǎn)動平面且與轉(zhuǎn)動平面垂直,
7、那么AB兩端的電勢差為 (),1,2,3,圖7,,4,1,2,3,答案C,4,3.可繞固定軸OO轉(zhuǎn)動的正方形線框的邊長為L,不計摩擦和空氣阻力,線框從水平位置由靜止釋放,到達豎直位置所用的時間為t,此時ab邊的速度為v.設線框始終處在豎直向下,磁感應強度為B的勻強磁場中,如圖8所示,試求:,圖8,1,2,3,,解析答案,(1)這個過程中回路中的感應電動勢;,4,(2)到達豎直位置瞬間回路中的感應電動勢.,1,2,3,解析線框到達豎直位置時回路中的感應電動勢 EBLv. 答案BLv,,解析答案,圖8,4,4.如圖9甲所示,有一面積為S100 cm2的金屬環(huán),電阻為R0.1 ,環(huán)中磁場的變化規(guī)律如圖乙所示,且磁場方向垂直紙面向里,在t1到t2時間內(nèi),通過金屬環(huán)的電荷量是多少?,1,2,3,,解析答案,圖9,返回,4,,1,2,3,,返回,通過金屬環(huán)截面的電荷量,答案0.01 C,4,