3.法拉第电磁感应定律.ppt

1 知道公式E n与E BLv的区别和联系 能够应用这两个公式求解感应电动势 2 掌握电磁感应电路中电荷量求解的基本思路和方法 小专题 法拉第电磁感应定律的应用 目标定位 香城中学高二物理组 主讲人 李慧颖 1 E n适用于任何情况 一般用于求平均感应电动势 当 t 0时 E可为瞬时值 2 E BLv是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式 一般用于求瞬时感应电动势 此时v为瞬时速度 但当v为平均速度时 E为平均感应电动势 一预学 E n和E BLv的选用技巧 3 当回路中同时存在两部分导体切割磁感线产生感应电动势时 总电动势在两者方向相同时相加 方向相反时相减 方向相同或相反是指感应电流在回路中的方向 二导学 例1如图2所示 导轨OM和ON都在纸面内 导体AB可在导轨上无摩擦滑动 若AB以5m s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑 导体与导轨都足够长 它们每米长度的电阻都是0 2 磁场的磁感应强度为0 2T 问 图2 1 3s末夹在导轨间的导体长度是多少 此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大 回路中的电流为多少 解析夹在导轨间的部分导体切割磁感线运动产生的电动势才是电路中的感应电动势 3s末 夹在导轨间导体的长度为 此时产生的感应电动势为 2 3s内回路中的磁通量变化了多少 此过程中的平均感应电动势为多少 二 电磁感应中的电荷量问题 注意 求解电路中通过的电荷量时 一定要用平均电动势和平均电流计算 例2如图3甲所示 一个圆形线圈的匝数n 1000 线圈面积S 300cm2 线圈的电阻r 1 线圈外接一个阻值R 4 的电阻 线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中 圆形磁场的面积S0 200cm2 磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示 求 图3 1 第4秒时穿过线圈的磁通量及前4s内磁通量的变化量 解析磁通量 BS0 0 4 200 10 4Wb 8 10 3Wb因此磁通量的变化量为 0 2 200 10 4Wb 4 10 3Wb答案8 10 3Wb4 10 3Wb 2 前4s内的平均感应电动势 解析由图像可知前4s内磁感应强度B的变化率 4s内的平均感应电动势为 答案1V 3 前4s内通过R的电荷量 答案0 8C 所以q 0 8C 1 E n与E BLv的选用技巧 如图5所示 一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路 虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场 方向垂直于回路所在的平面 回路以速度v向右匀速进入磁场 直径CD始终与MN垂直 从D点到达边界开始到C点进入磁场为止 下列结论正确的是 图5 三 固学 A 半圆形段导线不受安培力B CD段直导线始终不受安培力C 感应电动势最大值Em Bav 解析由F BIL可知 当垂直磁感线方向放置的导线中有电流时 导线受到安培力的作用 A B错误 答案CD 当半圆形闭合回路进入磁场一半时 这时有效切割长度最大为a 所以感应电动势最大值Em Bav C正确 2 电磁感应中的电荷量问题 如图7甲所示 有一面积为S 100cm2的金属环 电阻为R 0 1 环中磁场的变化规律如图乙所示 且磁场方向垂直纸面向里 在t1到t2时间内 通过金属环截面的电荷量是多少 图7 答案0 01C 1 转动切割产生感应电动势的计算 如图6所示 导体棒AB的长为2R 绕O点以角速度 匀速转动 OB