电磁感应定律习题.ppt

法拉第电磁感应定律 1、定义：在电磁感应现象中产 生的电动势叫感应电动势（E）. 闭合电路中有感应电流，这个电路 中就一定有感应电动势. 一、感应电动势 产生感应电动势的那部分导体 相当于电源. 二、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的变化率成 正比。 1.内容 : 注意：公式中取绝对值，不涉及 正负，感应电流的方向另行判断。 2.公式 : n为线圈的匝数 1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路 面积S发生变化,SS2-S1,此时： 2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应 强度B发生变化,BB2-B1,此时： 3、应用:用公式 求E的二种 常见情况： （感生电动势） （动生电动势） 关于电磁感应，下述说法中正确的是( ) A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定 为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动 势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势 越大 D 注意:感应电动势E与、 /t的关系 例1 AB两闭合线圈为同样导线绕成且 为10匝,半径为rA=2rB,内有如图所 示的有理想边界的匀强磁场,若磁场 均匀地减小,则A、B环中感应电动 势之比EA:EB= ;感应电流之 比IA:IB=1:2 1:1 对法拉第电磁感应定律的理解 例2 如图，半径为r的金属环绕通过某直 径的轴00以角速度作匀速转动,匀强 磁场的磁感应强度为B，从金属环面 与磁场方向重合时开始计时,则在 金 属环转过900角的过程中，环中产生的 电动势的 平均值是多大? 0 0 B 例3 将一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平 放在平面上,磁感应强度为B的匀强磁场竖直 向下,当把环翻转1800的过程中,通过环某一横 截面的电量为 .2BS/R 例4 /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂 直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变 化的规律如图所示，则：( ) A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零 C、线圈中D时刻感应电动势最大 D、线圈中0到D时间内 平均感应电动势为0.4V ABD 例5 斜率表示 的变化率 匀强磁场 v 、B、L 两两垂直 三、导体切割磁感线时的感应电动势 如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L 的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速 度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电 动势。 a b v E=BLVsin 例6 直接写出图所示各种情况下导线ab两端的感 应电动势的表达式(B.L.已知) E=Blvsin; E=2BRv; E=BRv 例7 问题：公式 与公式 的区别和联系？ (1) 求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应； 求出的是瞬时感应电动势，E和某个时 刻或某个位置对应. (2)求出的是整个回路的 感应电动势；求出的是某部 分导体的电动势。回路中感应 电动势为零时，回路中某段导 体的感应电动势不一定为零。 v a bc d L 1、区别 ： (1)公式中的时间趋近于0时，则E 为瞬时感应电动势 (2)公式中v若代表平均速度，则E 为平均感应电动势。 2、联系 ： 问题：公式 与公式 的区别和联系？ 公式和公式是统一的. 如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m, 接有电阻R=20,设匀强磁场和框架平面垂直, 磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab 跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,导体ab 电阻r=10，框架的电阻不计,当ab以v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时，试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小 (2)回路上感应电流的大小 (3) ab两点间的电压 E=BLv=2.4V 例8 小结：由于导体运动过程中感应电动 势不变，瞬时值等于平均值，所以也可 用下式求E. 如果这时跨接在电阻两端有一个电压 表，测得的就是外电路上的电压，即 如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，在垂直磁 场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场 的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角 速度=20rad/s，求：棒产生的感应电动势 有多大？ 例9 例10 如图直角三角形导线框abc固定在匀 强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线 ，ac和bc的电阻可不计，ac长度为 。磁场的 磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段 长度为 、电阻为 的均匀导体杆MN架在导 线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速 度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框 保持良好接触。当MN滑过的距离为 时，导线 ac中的电流是多大？ 在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一 矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心 轴00以角速度由图示位置逆时针方 向转动。求: (2)线圈