高中物理电磁感应规律的应用PPT精选文档

1，2，综合应用电磁感应定律的四类问题，2，电磁感应中的机械问题，1，电磁感应中的电路问题，3，电磁感应中的能量问题，4，电磁感应中的图像问题，3，1，电磁感应中的电路问题，4，如图所示，500匝线圈的两端连接有r=99的电阻，并置于垂直向下的均匀磁场中， 线圈的横截面积为20 u 2，电阻为1，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图所示。 磁场变化时流经电阻r的电流是多少？分析：如图b所示，线圈中的磁感应强度b均匀增加，其变化率b/t=(50-10)/4=10t/s，5，1。电磁感应电路问题的基本方法：1。利用法拉第电磁感应定律和楞次定律来确定感应电动势的大小和方向。2.画一个等效电路。3.利用闭合电路欧姆定律、串并联电路特性、电功率等公式同时求解。等效电路图1。在电路方面求出感应电动势e、内部和外部电路的端电压u、主支路电流I、消耗的电功率P、2。在力学方面应用外力f，外力做功w，外力做功功率P，7。如图所示，长度为l的铜棒OA在垂直于具有轴o的均匀磁场的平面内以角速度匀速旋转，磁场的磁感应强度为b，求棒OA两端的电位差。实施例1和8，如图所示，存在均匀磁场B=1.010-3T。在垂直于磁场的平面上，有一个金属杆AO绕平行于磁场的O轴顺时针旋转。已知杆长L=0.20m米，角速度=20弧度/秒。找出：杆产生的感应电动势是多少？练习1和练习9，如图所示，在磁感应强度为b的均匀磁场中，有一个半径为r的光滑的半圆形导体框架。OC是一端绕着O点在框架上滑动的导体棒。电阻值为R的电阻器连接在OA之间(不包括所有其他电阻器)。如果OC以角速度以恒定速度旋转。试着找出：(1)图的哪一部分相当于电源？(2)什么是感应电动势？(3)流经电阻R的电流是多少？练习2，(1)导体棒OC(2)(3)，10，3，将总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成半径为A的圆环，并将其水平固定在垂直向下磁感应强度为B的均匀磁场中。如图所示，在圆环上放置一根长度为2a、电阻为R且厚度均匀的金属棒MN，它始终与圆环保持良好的接触。当金属杆以恒定速度V向右移动通过环中心O时，找到：2.环和金属棒消耗的总功率，1。棒上电流的大小和棒两端的电压。如图所示，无电阻的裸导线AB与宽度为60厘米的平行金属导轨接触良好。电阻R1=3，R2=6。整个装置处于垂直导轨内的均匀磁场中，磁感应强度B=0.5T.当AB以V=5m/s的恒定速度向右滑动时，流过电阻R1和R2的电流大小被计算出来。12，2，电磁感应中的机械问题，13，电磁感应中产生的感应电流会受到磁场中安培力的影响，因此，电磁感应问题往往与机械问题联系在一起，要解决这类电磁感应中的机械问题，不仅要有电磁学中的相关定律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手和右手定律、安培力计算公式等。还包括力学中的相关定律，如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等。电磁学和力学的知识应该综合应用。因为安培力与导体中的电流和速度有关，所以对磁场中运动的导体进行动态分析是非常必要的。在水平放置在均匀磁场中的光滑导轨上在磁感应强度为b的水平均匀磁场中，垂直放置一个u形金属框架ABCD，框架表面垂直于磁场，宽度BC=l，质量为m的金属棒PQ通过一个光滑的金属套管连接到框架AB和CD，如图所示。金属杆PQ的阻力是r。当杆从静止状态沿框架向下滑动时：(1)它开始向下滑动的加速度是多少？(2)框架中感应电流的方向是什么？安培力的方向？(3)金属杆滑动的最大速度是多少？解决方案：(1)从PQ受到mg的应力开始，因此a=g，(2)PQ向下加速以产生感应电流，该感应电流是顺时针方向的，并且受到向上的磁场力f的作用。(3)在最大速度下，f=bil=b2l2 vm/r=mg， vm=mgr/b2l2，17,【实施例3】已知AB和CD足够长，l，b，r。金属杆AB和导轨之间的动摩擦系数为，质量为m。金属杆AB从静止位置滑下导轨，导轨和金属杆的阻力不计算在内。求出ab杆的最大滑动速度，当速度最大时做匀速运动，进行力分析，并列出动力学方程，18，(1)金属杆刚进入磁场时的感应电动势；(2)金属棒刚进入磁场时的加速度；(1)感应电动势的大小(2)感应电流的大小和方向(3)使金属杆匀速移动所需的拉力(4)感应电流的功率(5)拉力(1)操作1如图B=2T所示，金属杆ab以匀速向右移动，v=5m/s，L=40cm，电阻R=2，其他电阻不计算在内，摩擦不计算在内，试着找出：操作2 1m宽， 垂直放置一个足够长的人字形金属框架，质量为0.1千克。电阻为0.1的金属杆可以沿框架滑动，没有摩擦。 垂直于框架平面的均匀磁场位于金属杆MN下方0.8m处，磁感应强度为0.1T，金属杆MN从静止状态释放(如图所示)。Seek:19，【操作1】垂直放置一个1米宽、足够长、质量为0.1公斤的V形金属框架，金属杆的电阻为0.1，可以沿框架滑动，没有摩擦。框架的下部具有垂直于框架平面的均匀磁场。磁感应强度为0.1T，金属棒MN从磁场边界以上0.8m处释放(如图所示)。计算：(1)金属棒刚进入磁场时的感应电动势；(2)金属棒刚进入磁场时的加速度；(1)、(2) i=e/r=4a，f=bil=0.4n，a=(mg-f)/m=6m/S2；E=BLv=0.4V如图B=2T所示，金属条ab以均匀的速度向右移动，v=5m/s，L=40cm，R=2，其余电阻不计算在内，摩擦力也不计算在内。试着找出：感应电动势的大小和方向感应电流的大小和方向使金属棒匀速运动所需的拉力感应电流的功率拉力的功率右手定则，4v；2A，b-a；1.6N；8w；(4) 8W，21，3，电磁感应中的能量问题，4，电磁感应中的图像问题，22，能量转换特性：导体切割磁感应线或磁通量的变化在电路中产生感应电流，机械能或其他形式的能量被转换成电能。(2)有感应电流的导体在磁场中受到安培力或通过电阻发热，并能把电能转换成机械能或电阻的内能，因此电磁感应过程总是伴随着能量转换。23，例1在磁感应强度为B=1T的水平均匀磁场中，垂直放置V形金属框架ABCD，框架表面垂直于磁场，宽度BC=1M，质量为1kg的金属杆PQ通过光滑的金属套筒连接到框架AB和CD，如图所示。金属杆PQ的电阻为1。当杆从静止状态滑下框架时：(1)在滑下到最大速度的过程中，重力势能转化成了什么能量？(2)如果最大速度下降10米，安培做了多少功？解是：(1)根据能量守恒定律，由引力功减少的引力势能转化为动能(3)分析导体机械能的变化，利用能量守恒关系，得到机械功率的变化和回路中电功率的变化所满足的方程。电磁感应中的能量问题，26，1。如图所示，宽度为40厘米的均匀磁场区域垂直于纸张表面。一个长度为20厘米的方形引线框位于纸张表面，并以垂直于磁场边界的恒定速度V=20厘米/秒穿过磁场区域。在移动过程中，线框的一侧总是平行于磁场区域的边界。当t=0时，它刚进入磁场。在下图中