2018-2019學年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 習題課 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用課件 教科版選修3-2.ppt

習題課：法拉第電磁感應(yīng) 定律的應(yīng)用,第一章電磁感應(yīng),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(yīng)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(yīng)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(yīng)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？此過程中的平均感應(yīng)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(yīng)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 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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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.q1q221,C,三、導體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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.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(yīng)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(yīng)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(yīng)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，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(shè)線框始終處在豎直向下，磁感應(yīng)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(yīng)電動勢；,4,(2)到達豎直位置瞬間回路中的感應(yīng)電動勢.,1,2,3,解析線框到達豎直位置時回路中的感應(yīng)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,