高中物理第1章电磁感应习题课法拉第电磁感应定律的应用同步备课课件教科版.pptx

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1、,学习目标1.理解公式En 与EBLv的区别和联系，能够应用这两个公 式求解感应电动势.2.掌握电磁感应电路中感应电荷量求解的基本思路和方法.3.会求解导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势,内容索引,题型探究,达标检测,1,题型探究,一、En 和EBLv的比较应用,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，若 AB 以 5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，磁场的磁感应强度为0.2 T问：,(1)3 s末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？,图1,答案,解析,夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的

2、电动势才是电路中的感应电动势3s末，夹在导轨间导体的长度为：,(2)3 s内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？,图1,答案,解析,3 s内回路中磁通量的变化量,3 s内电路产生的平均感应电动势为：,例2 如图2甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d0.5 m右端接一阻值为4 的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律变化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始终不变已知ab金属棒电阻为1，求：(1)通过小灯泡的电流；,图2,答案,解析,0.1 A,金属

3、棒未进入磁场时，电路总电阻R总RLRab5,(2)恒力F的大小；,图2,答案,解析,0.1 N,因灯泡亮度不变，故在t4 s末金属棒刚好进入磁场，且做匀速运动，此时金属棒中的电流IIL0.1 A恒力大小：FF安BId0.1 N.,(3)金属棒的质量,图2,答案,解析,0.8 kg,因灯泡亮度不变，金属棒在磁场中运动时，产生的感应电动势为E2E10.5 V,二、电磁感应中的电荷量问题,例3 如图3甲所示，一个圆形线圈的匝数n1 000，线圈面积S300 cm2，线圈的电阻r1，线圈外接一个阻值R4 的电阻，线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中，圆形磁场的面积 S0200 cm2，磁感应强度

4、随时间的变化规律如图乙所示求：,图3,(1)第4 s时线圈的磁通量及前4 s内磁通量的变化量,答案,解析,8103 Wb 4103 Wb,磁通量BS00.4200104 Wb8103 Wb磁通量的变化量为：0.2200104 Wb4103 Wb,(2)前4 s内的感应电动势,答案,解析,由图像可知前4 s内磁感应强度B的变化率,1 V,(3)前4 s内通过R的电荷量,答案,解析,0.8 C,求电磁感应中电荷量的一个有用的结论：,注意：求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均电动势和平均电流计算,针对训练如图4所示，空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在半径为a的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应

5、强度的大小均为B.一半径为b(ba)、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线环截面的电荷量为,答案,解析,图4,开始时穿过导线环向里的磁通量设为正值，1Ba2，向外的磁通量则为负值，2B(b2a2)，总的磁通量为它们的代数和(取绝对值)B|b22a2|，末态总的磁通量为0，,三、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算,例4 长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动，如图5所示，磁感应强度为B.求：(1)ab棒的平均速率；,图5,答案,解析,(2)ab两端的电势差；,图5,答案,解析,ab两

6、端的电势差：,(3)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？,图5,答案,解析,经时间t金属棒ab所扫过的扇形面积为S，则：,由法拉第电磁感应定律得：,导体转动切割磁感线：当导体棒在垂直于磁场的平面内，其一端固定，以角速度匀速转动时，产生的感应电动势为EBl Bl2，如图6所示,若圆盘在磁场中以绕圆心匀速转动时，如图7所示，相当于无数根“辐条”转动切割，它们之间相当于电源的并联结构，圆盘上的感应电动势仍为EBr Br2.,图6,图7,达标检测,2,1.如图8，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，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

7、生的感应电动势为E1；若磁感应强度增大为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2，则E1与E2之比为A.11 B.21C.12 D.14,1,2,图8,根据EBLv，磁感应强度增大为2B，其他条件不变，所以感应电动势变为2倍.,答案,解析,2.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图9所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为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，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为,1,2,答案,解析,图9,1,2,