高二物理法拉第电磁感应定律应用
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En t E I 3 103 A R 1.5 10 V
例与练 • 4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R ＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向 垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某 一截面的电荷量为多少？
E t
q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R
变速
;
/ 青岛装饰公司
uxd85vzu
的，有我和小直子跟着就行了，你自己歇着吧！”耿老爹也说：“有你弟你妹跟着就足够了，你自己歇一会儿吧！”耿正想一想说：“也好，那 我就自个儿睡一会儿喽！”目送弟弟和妹妹陪着爹爹出门儿去了，耿正转身回来掩上屋门，侧身躺在地铺上试图能够睡着一会儿。乔氏这些天也 怪辛苦的。想到绣花用的丝线不多了，正好出去买一些，顺便也走一走。看这爷儿三个出了门，就对小青说：“姆妈也想出去买些绣花线呢，你 去不去？”小青说：“我就不去了吧。最近一直很忙，我那块儿绢子还没有绣完呢！”乔氏就自己去了。现在，家里只剩下耿正和小青两个人了。 小青的心里既高兴，又不安。很想借此机会和耿正说些什么，但又不知道应该说什么。她拿着那块儿还没有绣完的丝绸手帕，在西边屋里的地上 转两圈又坐下，刚坐下了又站起来，哪里还有心思继续绣下去！仔细听一听，东边屋里一点儿声音也没有，心想：难道说耿正真得这么快就睡着 了？又一想，不对，哪里有半上午就瞌睡的道理！于是轻手轻脚地来到过厅里，隔着门再仔细听一听，好像耿正翻了一个身。小青的心里飞快地 琢磨着，怎么样才能引起耿正的注意来呢？有了！只见她转身轻轻地返回了西边的屋子里。突然将一把椅子踢倒，自己也“扑通”一声跌坐在了 地上，随即“哎哟！”惊叫一声。这一叫不要紧，东边屋里的耿正给吓得一愣怔。他本来就睡不着，正在想着千万里之外的故乡呢。听到西边屋 里的声响和小青的一声惊叫，赶快爬起来就往西屋里冲去。西屋的门大敞着，小青还坐在西屋门里边的地上，一把椅子倒在一边。耿正着急地问： “小青姐，你感觉如何？腰腿能动吗？如果能动，我扶你起来；如果痛得厉害，千万不要乱动，我去叫懂得骨伤的人来！”看到耿正着急和认真 的样子，小青的心里感觉暖暖的。她小声儿说：“不要紧，能动呢，也不太痛。你快扶我起来呀！”耿正这才伸出手去，欲扶着小青的胳膊让她 起来；但小青已经伸出手来，耿正只好让她扶着自己的手站起来。看到小青动作自如，耿正放心了。他扶起倒在一边的椅子，又看看床边上放着 的一块儿即将绣完的鸳鸯嬉水丝绸手帕，狐疑地问：“小青姐，你怎么搞得？不坐在床边上绣花，倒给摔倒在门口了？”小青满脸飞红，不好意 思地说：“我想踩上椅子打开门顶窗呢，不小心给摔倒了！”耿正说：“嗨，我当是什么事情呢！你叫我过来给你打开不就得了！”说着，举起 右手轻轻一推，就把西屋的门顶窗户推开了。回过头来对小青说：“那我回那边去了。有什么事儿，你喊我一声啊！”小青欲张口挽留，无奈耿 正已经跨出门槛儿了。小青心里好失望，又有些生气，不由人地“哼”了一声。耿正听到这一声“哼”，就停下脚步与练 • 5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线 圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 （正弦图象一部分），则（ ） • A.线圈中0时刻感应电动势为0 • B.线圈中0时刻感应电动势最大 • C.线圈中D时刻感应电动势为0 • D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动 势
ΔΦ/Δt
例与练 • 1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量 始终是每秒均匀减少2Wb，则 （ ） • A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v • B、线圈中的感应电动势一定是2v • C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A • D、线圈中的感应电流一定是2A
E t
2V 不变！
E BLv 1.5V
E I1 0.5 A R1
E I2 0.25A R2
A × × × × R1 V × × × × B × R2 ×
例与练 • （思考题）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在 匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中 将有感应电流产生（ ） • A．向右做匀速运动 B．向左做匀速运动 • C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
E I 2A R
例与练 • 3、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共 100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，单匝线圈的面 积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强 磁场中，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈 中感应电流的大小。 B 0.03 0.01 T / s 0.005 T /S t 4 SB 1.5 105V t t 3
1、法拉第电磁感应定律： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这 一电路的磁通量变化率成正比 。 公式：
E t
En t
线圈的匝数
表示磁通量 变化的快慢
2、Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
后来磁通量减 开始磁通量 磁通量Ф
磁通量变化△Ф 磁通量变化率 物理意义 穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少 穿过回路的磁通 量变化的快慢 与电磁感应关系 没有直接关系 产生感应电动势 的条件 决定感应电动势 的大小
斜率表示Φ 的变化率
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
例与练 • 6、如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为 60cm的平行金属导轨良好接触，电阻R1＝3Ω， R2＝6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁 场中，磁感应强度B＝0.5T。当AB向右以V＝ 5m/s的速度匀速滑动时，求流过电阻R1、 R2的 电流大小。
E I 2A 不变！ R
例与练 • 2、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω， 整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿 过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求： 线圈中的感应电流的大小。
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t
例与练 • 4、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R ＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向 垂直环面向里，则在t1－t2时间内通过金属环某 一截面的电荷量为多少？
E t
q I t R SB 0.001 Wb q 0.01C R
变速
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的，有我和小直子跟着就行了，你自己歇着吧！”耿老爹也说：“有你弟你妹跟着就足够了，你自己歇一会儿吧！”耿正想一想说：“也好，那 我就自个儿睡一会儿喽！”目送弟弟和妹妹陪着爹爹出门儿去了，耿正转身回来掩上屋门，侧身躺在地铺上试图能够睡着一会儿。乔氏这些天也 怪辛苦的。想到绣花用的丝线不多了，正好出去买一些，顺便也走一走。看这爷儿三个出了门，就对小青说：“姆妈也想出去买些绣花线呢，你 去不去？”小青说：“我就不去了吧。最近一直很忙，我那块儿绢子还没有绣完呢！”乔氏就自己去了。现在，家里只剩下耿正和小青两个人了。 小青的心里既高兴，又不安。很想借此机会和耿正说些什么，但又不知道应该说什么。她拿着那块儿还没有绣完的丝绸手帕，在西边屋里的地上 转两圈又坐下，刚坐下了又站起来，哪里还有心思继续绣下去！仔细听一听，东边屋里一点儿声音也没有，心想：难道说耿正真得这么快就睡着 了？又一想，不对，哪里有半上午就瞌睡的道理！于是轻手轻脚地来到过厅里，隔着门再仔细听一听，好像耿正翻了一个身。小青的心里飞快地 琢磨着，怎么样才能引起耿正的注意来呢？有了！只见她转身轻轻地返回了西边的屋子里。突然将一把椅子踢倒，自己也“扑通”一声跌坐在了 地上，随即“哎哟！”惊叫一声。这一叫不要紧，东边屋里的耿正给吓得一愣怔。他本来就睡不着，正在想着千万里之外的故乡呢。听到西边屋 里的声响和小青的一声惊叫，赶快爬起来就往西屋里冲去。西屋的门大敞着，小青还坐在西屋门里边的地上，一把椅子倒在一边。耿正着急地问： “小青姐，你感觉如何？腰腿能动吗？如果能动，我扶你起来；如果痛得厉害，千万不要乱动，我去叫懂得骨伤的人来！”看到耿正着急和认真 的样子，小青的心里感觉暖暖的。她小声儿说：“不要紧，能动呢，也不太痛。你快扶我起来呀！”耿正这才伸出手去，欲扶着小青的胳膊让她 起来；但小青已经伸出手来，耿正只好让她扶着自己的手站起来。看到小青动作自如，耿正放心了。他扶起倒在一边的椅子，又看看床边上放着 的一块儿即将绣完的鸳鸯嬉水丝绸手帕，狐疑地问：“小青姐，你怎么搞得？不坐在床边上绣花，倒给摔倒在门口了？”小青满脸飞红，不好意 思地说：“我想踩上椅子打开门顶窗呢，不小心给摔倒了！”耿正说：“嗨，我当是什么事情呢！你叫我过来给你打开不就得了！”说着，举起 右手轻轻一推，就把西屋的门顶窗户推开了。回过头来对小青说：“那我回那边去了。有什么事儿，你喊我一声啊！”小青欲张口挽留，无奈耿 正已经跨出门槛儿了。小青心里好失望，又有些生气，不由人地“哼”了一声。耿正听到这一声“哼”，就停下脚步与练 • 5、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，若线 圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示 （正弦图象一部分），则（ ） • A.线圈中0时刻感应电动势为0 • B.线圈中0时刻感应电动势最大 • C.线圈中D时刻感应电动势为0 • D.线圈中A时刻感应电动势大于B时刻感应电动 势
ΔΦ/Δt
例与练 • 1、穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量 始终是每秒均匀减少2Wb，则 （ ） • A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2v • B、线圈中的感应电动势一定是2v • C、线圈中的感应电流一定是每秒减少2A • D、线圈中的感应电流一定是2A
E t
2V 不变！
E BLv 1.5V
E I1 0.5 A R1
E I2 0.25A R2
A × × × × R1 V × × × × B × R2 ×
例与练 • （思考题）如图所示，金属导轨上的导体棒ab在 匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，线圈c中 将有感应电流产生（ ） • A．向右做匀速运动 B．向左做匀速运动 • C．向右做减速运动 D．向右做加速运动
E I 2A R
例与练 • 3、如图所示，用绝缘导线绕制的闭合线圈，共 100匝，线圈总电阻为R=0.5Ω，单匝线圈的面 积为30cm2。整个线圈放在垂直线圈平面的匀强 磁场中，如果匀强磁场以如图所示变化，求线圈 中感应电流的大小。 B 0.03 0.01 T / s 0.005 T /S t 4 SB 1.5 105V t t 3
1、法拉第电磁感应定律： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这 一电路的磁通量变化率成正比 。 公式：
E t
En t
线圈的匝数
表示磁通量 变化的快慢
2、Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
后来磁通量减 开始磁通量 磁通量Ф
磁通量变化△Ф 磁通量变化率 物理意义 穿过回路的磁感 线的条数多少 穿过回路的磁通 量变化了多少 穿过回路的磁通 量变化的快慢 与电磁感应关系 没有直接关系 产生感应电动势 的条件 决定感应电动势 的大小
斜率表示Φ 的变化率
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
例与练 • 6、如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为 60cm的平行金属导轨良好接触，电阻R1＝3Ω， R2＝6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁 场中，磁感应强度B＝0.5T。当AB向右以V＝ 5m/s的速度匀速滑动时，求流过电阻R1、 R2的 电流大小。
E I 2A 不变！ R
例与练 • 2、匝数为n＝200的线圈回路总电阻R＝50Ω， 整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿 过，磁通量Φ随时间变化的规律如图所示，求： 线圈中的感应电流的大小。
0.15 0.10 V 0.5V t 0.1 E n 100 V t