电磁感应定律的应用

1、电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用授课人：夏雪芬授课人：夏雪芬一、电磁感应中电荷量的计算问题：一、电磁感应中电荷量的计算问题：【例例1 1】今有每匝线圈的电阻为今有每匝线圈的电阻为r r，匝数为，匝数为N N的线圈，让的线圈，让其从有界磁场的外面垂直进入磁感应强度为其从有界磁场的外面垂直进入磁感应强度为B B的匀强磁的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面的面积为场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈平面的面积为S S，求线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电荷量。求线圈进入磁场的过程中通过线圈导线某截面的电荷量。qNR总B SNNrB Sr延伸：延伸：匀强磁场匀强磁场B B垂直穿过矩

2、形线圈垂直穿过矩形线圈abcdabcd，线圈面积为，线圈面积为S S，电阻为电阻为R.R.现将线圈翻转现将线圈翻转1801800 0，则此过程中通过线则此过程中通过线圈导线某截面的电量是多少？圈导线某截面的电量是多少？【例例2 2】如图所示，导线全都是裸导线，半径为如图所示，导线全都是裸导线，半径为r r的圆内的圆内有垂直圆平面的匀强磁场，磁感应强度为有垂直圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B B，一根长度，一根长度大于大于2r2r的导线的导线MNMN以速率以速率v v在圆环上无摩擦地自左端匀速在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为滑动到右端，电路的固定电阻为R R，其余电阻不计。

3、求：，其余电阻不计。求：MNMN从圆环的左端滑到右端的全过程中电阻从圆环的左端滑到右端的全过程中电阻R R上的电流的上的电流的平均值及通过平均值及通过R R的电荷量的电荷量q q。延伸：延伸：何时感应电流最大？最大感应电流是多少？何时感应电流最大？最大感应电流是多少？max0II?2想一想，为什么v2B rqRR2BrvIR二、电磁感应中的电路问题：二、电磁感应中的电路问题：【例例3 3】把总电阻为把总电阻为2R2R的均匀电阻丝焊接成一半径为的均匀电阻丝焊接成一半径为a a的圆环，水平固定在的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为竖直向下的磁感应强度为B B的匀强磁场中，如图所示，一长度为的匀

4、强磁场中，如图所示，一长度为2a2a、电阻、电阻等于等于R R、粗细均匀的金属棒、粗细均匀的金属棒MNMN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接放在圆环上，它与圆环始终保持良好的电接触。当金属棒以恒定速度向右移动，经过环心触。当金属棒以恒定速度向右移动，经过环心O O时，求：时，求：棒上电流的大小和方向，以及棒两端的电压棒上电流的大小和方向，以及棒两端的电压U UMNMN。在圆环和金属棒上消耗的总热功率。在圆环和金属棒上消耗的总热功率。【小结小结】解题方法：解题方法：1、运用法拉第电磁感应定律和楞次定、运用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）确定电源的正、负极律（或右手定则）确定电源的正

5、、负极和电动势的大小；和电动势的大小；2、画等效电路。、画等效电路。注意区分内、外电路；注意区分内、外电路；区分路端电压与电动势；区分路端电压与电动势；3、运用闭合电路欧姆定律、串并联电路、运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率公式求解。的性质、电功率公式求解。23MNUBav2228B3Ra vP总M MN NF FE EO Ov v【例例4 4】把总电阻为把总电阻为2R2R和和R R的两条粗细均匀的电阻丝焊接成直的两条粗细均匀的电阻丝焊接成直径分别是径分别是2d2d和和d d的两个同心圆环，水平固定的绝缘桌面上，的两个同心圆环，水平固定的绝缘桌面上，在大小两环之间的区域内有一个竖直

6、向下、磁感强度为在大小两环之间的区域内有一个竖直向下、磁感强度为B B的的匀强磁场。一长度为匀强磁场。一长度为2d2d，电阻等于，电阻等于R R的粗细均匀的金属棒的粗细均匀的金属棒MNMN放在圆环上，如图所示。当金属棒以恒定的速度放在圆环上，如图所示。当金属棒以恒定的速度v v向右运动向右运动并经过环心并经过环心O O时，试求：时，试求：（1 1）金属棒产生的总的感应电动势；）金属棒产生的总的感应电动势；（2 2）金属棒）金属棒MNMN上的电流大小及方向；上的电流大小及方向；（3 3）棒与小圆环接触点）棒与小圆环接触点F F、E E间的电压；间的电压；（4 4）大小圆环消耗的功率之比。）大小圆

7、环消耗的功率之比。 MR RR R2R2R2R1E2E4R4RN NE EF F等效电路等效电路【例例5 5】如图所示，粗细均匀的金属环的电阻为如图所示，粗细均匀的金属环的电阻为R R，可，可绕轴绕轴O O转动的金属杆转动的金属杆OAOA的电阻的电阻R/4R/4，杆长为，杆长为L L，A A端与环端与环相接触，一阻值相接触，一阻值R/2R/2为的定值电阻分别与杆的端点为的定值电阻分别与杆的端点O O及及环边缘连接。杆环边缘连接。杆OAOA在垂直于环面向里的、磁感强度为在垂直于环面向里的、磁感强度为B B的匀强磁场中，以角速度的匀强磁场中，以角速度顺时针转动。求电路中总顺时针转动。求电路中总电流的变化范围。电流的变化范围。等效电路等效电路A2ROE4RR04R并21EB L222B L2B LI2R3R 一、电磁感应中电荷量的计算问题：一、电磁感应中电荷量的计算问题：NNNREtqItttRRR 总总总总与、有关，与时间无关。，（注意电流要用平均值！注意电流要用平均值！）二、电磁感应中的电路问题：二、电磁感应中的电路问题：方法：方法：1、运用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）确定电、运用法拉第电磁感应定律和楞次定律（或右手定则）确定电源的正、负极和电动势的大小；源的正、负极和