浙江省富阳市第二中学高考物理一轮复习 法拉第电磁感应定律课件.ppt

法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小 与穿过这一电路磁通量的变化率成正比 1 内容 思考1 该定律是如何得出的 e与 关系 思考2 公式中的e是平均电动势还是瞬时电动势 e与 无关 只由 t决定 类似 1 当b 不变 仅由s变化引起时 2 当s 不变 仅由b变化引起时 例1 如图所示 线圈内有理想边界的磁场 当磁场均匀增加时 有一带电粒子静止于平行板 两板水平放置 电容器中间 则此粒子带 电 若线圈的匝数为n 平行板电容器的板间距离为d 粒子的质量为m 带电量为q 则磁感应强度的变化率为 设线圈的面积为s 负 例2 如图所示 在一个匀强磁场中 有两个用粗细相同的同种金属导线制成的闭合圆环a和b 它们半径之比为2 1 线圈平面与磁场方向垂直 如果匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大 则a b环中感应电流之比为 感应电流电功率之比 2 1 感应电流的功率 p ei 8 1 若只b线圈内部有均匀增大的磁场 则感应电动势之比为 感应电流之比为 1 1 1 2 例3 如图所示 u形导线框固定在水平面上 右端放有质量为m的金属棒ab ab与导轨间的动摩擦因数为 它们围成的矩形边长分别为l1 l2 回路的总电阻为r 从t 0时刻起 在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场b kt k 0 那么在t为多大时 金属棒开始移动 二 公式2 e blv 1 公式推导 2 适用条件 e blv blvsin b l v 注 等效切割长度 例1 如图所示 平行金属导轨间距为d 一端跨接电阻为r 匀强磁场磁感强度为b 方向垂直平行导轨平面 一根长金属棒与导轨成 角放置 棒与导轨的电阻不计 当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时 通过电阻的电流是 a bdv rsin b bdv rc bdvsin rd bdvcos r a 例2 如图所示 长l1宽l2的矩形线圈电阻为r 处于磁感应强度为b的匀强磁场边缘 线圈与磁感线垂直 求 将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中 拉力f大小 拉力的功率p 拉力做的功w 线圈中产生的电热q 通过线圈某一截面的电荷量q 应用 如下图所示 给导体棒一水平初速度v0 让其在磁感应强度为b的匀强磁场中垂直磁感线做平抛运动 试分析导体棒中所产生的感应电动势大小的变化情况 变化 若磁感线方向水平 则感应电动势如何变化 e blv0 e blv 应用1 如图所示 闭合导线框的质量可以忽略不计 将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场 若第一次用0 3s时间拉出 外力所做的功为w1 通过导线截面的电量为q1 第二次用时间拉出0 9s 外力所做的功为w2 通过导线截面的电量为q2 则 b c d c 例3 如图所示 金属圆环圆心为o 半径为l 金属棒oa以o点为轴在环上转动 角速度为 与环面垂直的匀强磁场磁感应强度为b 电阻r接在o点与圆环之间 求通过r的电流大小 i bl2 2r b s bse 0 b s 0e bs 加深 在磁感应强度为b的匀强磁场中 放一个矩形线圈abcd 其ad长为l1 宽ab为l2 让它绕一中心固定转动轴转动 角速度为 当矩形线圈abcd匀速转动到下图所示的位置时 即线圈平面与匀速磁场的磁感线平行 试分析此时穿过线圈的磁通量和线圈中所产生的感应电动势的大小 思考 1 如果把转动轴改为ad边 当线圈平面转到图示与磁感线平行的位置时 所产生的感应电动势又为多大 2 如果让线圈从图示位置开始转过90 角 则穿过线圈的磁通量多大 所产生的感应电动势又多大 应用 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a 线圈中o时刻感应电动势最