（通用版）2018-2019版高中物理 第一章 電磁感應 微型專題練1 法拉第電磁感應定律的應用課件 教科版選修3-2.ppt

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1、微型專題1法拉第電磁感應定律的應用,第一章電磁感應,學習目標 1.理解公式En 與EBLv的區(qū)別和聯(lián)系，能夠應用這兩個公式求解感應電動勢. 2.掌握電磁感應電路中感應電荷量求解的基本思路和方法. 3.會求解導體棒轉動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢.,內容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,重點探究,一、En 和EBLv的比較應用,例1如圖1所示，導軌OM和ON都在紙面內，導體AB可在導軌上無摩擦滑動，ABON，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，磁場的磁感應強度為0.2 T.問：,圖1,(1)3 s末夾在導軌間的導體長度是多少？

2、此時導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢多大？,答案,解析,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內回路中的磁通量變化了多少？此過程中的平均感應電動勢為多少？,答案,解析,解析3 s內回路中磁通量的變化量,3 s內電路產(chǎn)生的平均感應電動勢為：,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ab從圖示位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置，整個過程中小燈泡亮

3、度始終不變.已知ab金屬棒電阻為1 ，求： (1)通過小燈泡的電流；,圖2,答案,解析,答案0.1 A,解析金屬棒未進入磁場時，電路總電阻R總RLRab5 ,解析因燈泡亮度始終不變，故在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IIL0.1 A 恒力大?。篎F安BId0.1 N.,(2)恒力F的大??；,答案,解析,答案0.1 N,解析因燈泡亮度始終不變，金屬棒在磁場中運動時，產(chǎn)生的感應電動勢為E2E10.5 V,(3)金屬棒的質量.,答案,解析,答案0.8 kg,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R

4、4 的電阻，線圈處在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：,二、電磁感應中的電荷量問題,圖3,(1)第4 s時線圈的磁通量及前4 s內磁通量的變化量.,答案8103 Wb4103 Wb,答案,解析,解析磁通量 BS00.4200104 Wb8103 Wb 磁通量的變化量為： 0.2200104 Wb4103 Wb,(2)前4 s內的平均感應電動勢.,答案1 V,答案,解析,解析由題圖乙可知前4 s內磁感應強度B的變化率,前4 s內的平均感應電動勢,(3)前4 s內通過R的電荷量.,答案0.8 C,答案,解析,所以q0.8

5、 C.,求電磁感應中電荷量的一個有用的結論：,注意：求解電路中通過的電荷量時，一定要用平均感應電動勢和平均感應電流計算.,針對訓練如圖4所示，空間存在垂直于紙面的勻強磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內部及外部，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B.一半徑為b(ba)、電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導線環(huán)截面的電荷量為,,答案,解析,圖4,解析設開始時穿過導線環(huán)向里的磁通量設為正值，1Ba2，向外的磁通量則為負值，2B(b2a2)，總的磁通量為它們的代數(shù)和(取絕對值)B|b22a2|，末態(tài)總的磁通量為0，,例4長為l的金屬

6、棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁 場的平面內以角速度做勻速轉動，如圖5所示， 磁感應強度為B.求： (1)ab棒的平均速率；,三、導體棒轉動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢的計算,圖5,答案,解析,(2)ab兩端的電勢差；,答案,解析,解析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？,答案,解析,解析設經(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：,導體轉動切割磁感線： 當導體棒在垂直于勻強磁場的平面內，其一端固定，以角速度勻速轉動時，產(chǎn)生的感應電動勢為E ，如圖6所示. 當圓盤在勻強磁場中以角速度繞圓心勻速轉動時，

7、如圖7所示，相當于無數(shù)根“輻條”轉動切割，它們之間相當于電源的并聯(lián)結構，圓盤上的感應電動勢為E,圖6,圖7,達標檢測,1.(En 與EBLv的比較應用)如圖8所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產(chǎn)生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增大為2B，其他條件不變，MN中產(chǎn)生的感應電動勢變?yōu)镋2，則E1與E2之比為 A.11 B.21 C. 12 D.14,1,2,3,圖8,,答案,解析,解析根據(jù)EBLv，磁感應強度增大為2B，其他條件不變，所以感應電動勢變?yōu)?倍.,2.(轉動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢)如圖9所示，勻強磁場中有一由

8、半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉動半周，在線框中產(chǎn)生感應電流.現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化.為了產(chǎn)生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間變化的變化率 的大小應為,,答案,圖9,1,2,3,解析,解析設半圓的半徑為L，電阻為R，當線框以角速度勻速轉動時產(chǎn)生的感應電動勢E1,1,2,3,3.(電磁感應中的電荷量計算)物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量.如圖10所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應強度.已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強磁場中，開始時線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應強度為,答案,,圖10,解析,1,2,3,1,2,3,