第二节法拉第电磁感应定律及应用

第十四章电磁感应,考点53：法拉第电磁感应定律,1,问题：1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？它解决了什么问题？2、法拉第电磁感应定律的公式有哪些？它们的关系是什么？3、感应电动势和感应电流的区别和联系是什么？,考点53：法拉第电磁感应定律,考点53：法拉第电磁感应定律,一、内容在电磁感应现象中产生的感应电动势的大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。,二、公式,2、E=Blv其中v为切割速度，L为切割刀口的有效长度,例一：如图所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过时间t转过1200角，求：(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值,拓宽：设线框电阻为R，求这一过程中通过线框导线截面的电荷量q,例题练讲,例题练讲例二、如图，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处于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adeb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:(1)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，并标明方向(2)在(1)情况中，始终保持棒静止，当t=t1秒末时需加在垂直棒上的水平拉力为多大？,若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化？（B与t的关系式）,解：（1）由法拉第电磁感应定律,由楞次定律判断：ab中电流向上（2）t=t1时：B=B0+kt1安培力：F安=BIL,要不产生电流，应使总磁通量不变，则有：,课堂小结,2、法拉第电磁感应定律的综合应用联系知识,（1）闭合电路欧姆定律（2）安培力计算（3）力的平衡，牛顿运动定律及功能关系等,课堂练习如图2所示，U型线框abcd处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内，长度为L的直导线MN中间串有一个电压表接在ab与cd上，且与ab垂直，它们之间的接触是完全光滑的，现令MN以速度v0向右匀速运动，用U表示MN间的电势差，q表示电容器所带电量，C表示电容器电容,F表示对MN的拉力，则：AU=BLv0F=B2L2v0/R.BU=BLv0F=0CU=q/CF=B2L2v0/R.DU=0F=0,B,课堂练习2、如图3(a)所示的螺线管，匝数n1500匝，横截面积s=20cm2，电阻r1.5,与螺线管串联的外电阻R13.5,R2=25,方向向左,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度安图3(b)所示规律变化。求：(1)电阻R2的电功率。(2)a、b亮点的电势（设c点电势为零）,(1)1w(2)-0.7v,5v,作业：1、优化方案321页12、14题2、预习自感现象,谢谢,例题练讲例三：如图，倾角=300，宽度L=1m的足够长的U型平行光滑金属导轨，固定在B=1T，与导轨平面垂直的匀强磁场中，用平行于导轨、功率恒为6W的牵引力F牵引一根m=0.2kg,R=1的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动（ab始终与导轨接触良好且垂直），当ab棒移动2.8m时，获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为5.8J（不计导轨电阻及一切摩擦，g=10m/s2),求：（1）ab棒的稳定速度？（2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间？,解：(1)ab棒具有稳定速度时，受力平衡,课堂练习,3如图1所示，半径不等的圆环相内切，将两圆环从切点断开，并分别接在一起，将金属环置于图