法拉第电磁感应定律及其应用-

法拉第电磁感应定律及其应用 本资料为 woRD 文档，请点击下载地址下载全文下 载地址 、法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量 的变化率成正比，即 En 2、理解、应用公式时应注意 、正确区分 ，三者之间的区别 是状态量，某一时刻，某一位置的磁通量 为 BS 是过程量，是表示回路从某一时刻到另 一时刻磁通量的变化量，即2-1 表示磁通量的变化率 ，它们之间无直接决定性关系，即 大或 大都不能确定就大，反之大， 或 也不一定大 、用 En 计算出的感应电动势的大小是t 时间内感应电动势的平均值由 EBLvsin，可 求得瞬时值 由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中 的体现，因此，在研究电磁感应的问题时，从能量 的观点去认识，往往更能触及问题的本质，也往往 是处理此类问题的一个捷径 电磁感应是中学物理的一个重要“节点” ，不 少问题中涉及到：力和运动、动量和能量、电路和 安培力等多方面的知识，综合性很强，因此，通过 对该部分内容的复习，可以带动对前面各章知识的 回顾和应用，有利于提高综合运用知识分析解决问 题的能力。 例 1：半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场，磁 感应强度为 B0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半 径为 b 的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂 直，其中 a0.4m，b0.6m，金属环接触良好， 棒与环的电阻均忽略不计LL 的电阻均为 2.0 、若棒以 V05ms 的速率在环上向右匀速滑 动，求棒滑过圆环直径 oo的瞬间，mN 中的电动 势和流过灯 L1 的电流； 、撤去中间的金属棒 mN，将右面的半环 oL2o以 oo为轴向上翻转 90，若此时磁场随 时间均匀变化，其变化率为，求 L1 的功率 例 2：如图所示，位于同一水平面内的两根平 行导轨间的距离为 L，导轨的左端连接一个耐压足 够大的电容器，电容器的电容为 c，放在导轨上的 导体杆 cd 与导轨接触良好，cd 杆在平行导轨平面 的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为 a，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面竖直 向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆和连接电容 器的导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽略不计求 从导体杆开始运动经过时间 t,电容器吸收的能量 E 例 3：如图所示，在相距 L 的两根水平放置的 无限长金属导轨上，放置两根金属棒 ab 和 cd，两 棒质量均为 m，电阻均为 R，ab 棒用细绳通过定滑 轮与质量也是 m 的砝码相连，整个装置处于无限大、 竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，导轨电 阻、接触电阻都不计，不计一切摩擦，现将砝码从 静止开始释放，经历时间 t，电路中的电功率达到 最大值，求此时 cd 棒的加速度及 ab 棒的速度各为 多大， 例 4：如图所示，两根平行金属导轨固定在水 平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r00.10m，导轨的端点 P、Q 用电阻可忽略的 导线相连，两导轨间的距离 L0.20m有随时间 变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度 B 与 时间 t 的关系为 Bkt，比例系数 k0.020T/s， 一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在 滑动过程中保持与导轨垂直，在 t0 时刻，金属 杆紧靠在 P、Q 端，在外力作用下，杆以恒定的加 速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 t6.0s 时金属杆所受的安培力 例 5：如图所示，固定水平桌面上的金属框架 edcf，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁 在框架上，可无摩擦滑动，此时 adcb 构成一个边 长为 L 的正方形，棒的电阻为 r，其余部分电阻不 计，开始时磁感应强度为 B0。若从 t0 时刻起， 磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度 v 向右作匀 速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强 度应怎样随时间变化? 本资料为 woRD 文档，请点击下载地址下载全文下 载地址 、法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量 的变化率成正比，即 En 2、理解、应用公式时应注意 、正确区分 ，三者之间的区别 是状态量，某一时刻，某一位置的磁通量 为 BS 是过程量，是表示回路从某一时刻到另 一时刻磁通量的变化量，即2-1 表示磁通量的变化率 ，它们之间无直接决定性关系，即 大或 大都不能确定就大，反之大， 或 也不一定大 、用 En 计算出的感应电动势的大小是t 时间内感应电动势的平均值由 EBLvsin，可 求得瞬时值 由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中 的体现，因此，在研究电磁感应的问题时，从能量 的观点去认识，往往更能触及问题的本质，也往往 是处理此类问题的一个捷径 电磁感应是中学物理的一个重要“节点” ，不 少问题中涉及到：力和运动、动量和能量、电路和 安培力等多方面的知识，综合性很强，因此，通过 对该部分内容的复习，可以带动对前面各章知识的 回顾和应用，有利于提高综合运用知识分析解决问 题的能力。 例 1：半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场，磁 感应强度为 B0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半 径为 b 的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂 直，其中 a0.4m，b0.6m，金属环接触良好， 棒与环的电阻均忽略不计LL 的电阻均为 2.0 、若棒以 V05ms 的速率在环上向右匀速滑 动，求棒滑过圆环直径 oo的瞬间，mN 中的电动 势和流过灯 L1 的电流； 、撤去中间的金属棒 mN，将右面的半环 oL2o以 oo为轴向上翻转 90，若此时磁场随 时间均匀变化，其变化率为，求 L1 的功率 例 2：如图所示，位于同一水平面内的两根平 行导轨间的距离为 L，导轨的左端连接一个耐压足 够大的电容器，电容器的电容为 c，放在导轨上的 导体杆 cd 与导轨接触良好，cd 杆在平行导轨平面 的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为 a，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面竖直 向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆和连接电容 器的导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽略不计求 从导体杆开始运动经过时间 t,电容器吸收的能量 E 例 3：如图所示，在相距 L 的两根水平放置的 无限长金属导轨上，放置两根金属棒 ab 和 cd，两 棒质量均为 m，电阻均为 R，ab 棒用细绳通过定滑 轮与质量也是 m 的砝码相连，整个装置处于无限大、 竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，导轨电 阻、接触电阻都不计，不计一切摩擦，现将砝码从 静止开始释放，经历时间 t，电路中的电功率达到 最大值，求此时 cd 棒的加速度及 ab 棒的速度各为 多大， 例 4：如图所示，两根平行金属导轨固定在水 平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r00.10m，导轨的端点 P、Q 用电阻可忽略的 导线相连，两导轨间的距离 L0.20m有随时间 变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度 B 与 时间 t 的关系为 Bkt，比例系数 k0.020T/s， 一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在 滑动过程中保持与导轨垂直，在 t0 时刻，金属 杆紧靠在 P、Q 端，在外力作用下，杆以恒定的加 速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在 t6.0s 时金属杆所受的安培力 例 5：如图所示，固定水平桌面上的金属框架 edcf，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁 在框架上，可无摩擦滑动，此时 adcb 构成一个边 长为 L 的正方形，棒的电阻为 r，其余部分电阻不 计，开始时磁感应强度为 B0。若从 t0 时刻起， 磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度 v 向右作匀 速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强 度应怎样随时间变化? 本资料为 woRD 文档，请点击下载地址下载全文下 载地址 、法拉第电磁感应定律 感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量 的变化率成正比，即 En 2、理解、应用公式时应注意 、正确区分 ，三者之间的区别 是状态量，某一时刻，某一位置的磁通量 为 BS 是过程量，是表示回路从某一时刻到另 一时刻磁通量的变化量，即2-1 表示磁通量的变化率 ，它们之间无直接决定性关系，即 大或 大都不能确定就大，反之大， 或 也不一定大 、用 En 计算出的感应电动势的大小是t 时间内感应电动势的平均值由 EBLvsin，可 求得瞬时值 由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中 的体现，因此，在研究电磁感应的问题时，从能量 的观点去认识，往往更能触及问题的本质，也往往 是处理此类问题的一个捷径 电磁感应是中学物理的一个重要“节点” ，不 少问题中涉及到：力和运动、动量和能量、电路和 安培力等多方面的知识，综合性很强，因此，通过 对该部分内容的复习，可以带动对前面各章知识的 回顾和应用，有利于提高综合运用知识分析解决问 题的能力。 例 1：半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场，磁 感应强度为 B0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半 径为 b 的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂 直，其中 a0.4m，b0.6m，金属环接触良好， 棒与环的电阻均忽略不计LL 的电阻均为 2.0 、若棒以 V05ms 的速率在环上向右匀速滑 动，求棒滑过圆环直径 oo的瞬间，mN 中的电动 势和流过灯 L1 的电流； 、撤去中间的金属棒 mN，将右面的半环 oL2o以 oo为轴向上翻转 90，若此时磁场随 时间均匀变化，其变化率为，求 L1 的功率 例 2：如图所示，位于同一水平面内的两根平 行导轨间的距离为 L，导轨的左端连接一个耐压足 够大的电容器，电容器的电容为 c，放在导轨上的 导体杆 cd 与导轨接触良好，cd 杆在平行导轨平面 的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为 a，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面竖直 向下，导轨足够长，不计导轨、导体杆和连接电容 器的导线的电阻，导体杆的摩擦也可忽略不计求 从导体杆开始运动经过时间 t,电容器吸收的能量 E 例 3：如图所示，在相距 L 的两根水平放置的 无限长金属导轨上，放置两根金属棒 ab 和 cd，两 棒质量均为 m，电阻均为 R，ab 棒用细绳通过定滑 轮与质量也是 m 的砝码相连，整个装置处于无限大、 竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为 B，导轨电 阻、接触电阻都不计，不计一切摩擦，现将砝码从 静止开始释放，经历时间 t，电路中的电功率达到 最大值，求此时 cd 棒的加速度及 ab 棒的速度各为 多大， 例 4：如图所示，两根平行金属导轨固定在水 平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r00.10m，导轨的端点 P、Q 用电阻可忽略的 导线相连，两导轨间的距离 L0.20m有随时间 变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度 B 与 时间 t 的关系为 Bkt，比例系数 k0.020T/s， 一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在 滑动过程中保持与导轨垂直，在 t0 时刻，金属 杆紧靠在 P、Q 端