【物理】法拉第电磁感应现象3 ppt课件

1、法拉第电磁感应定律四法拉第电磁感应定律四力学综合力学综合：t./ ；:；2：t./ ；:；2如下图，如下图，MNMN、PQPQ为两根间距不等的光滑金属导轨，为两根间距不等的光滑金属导轨，程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接入电阻入电阻R1=30R1=30欧和电流表欧和电流表A A，另一端接人电阻，另一端接人电阻R2=6R2=6欧，质量为欧，质量为0.10.1千克的金属棒放在导轨千克的金属棒放在导轨abab处，金属处，金属棒以初速为棒以初速为5 5米米/ /秒滑到导轨的秒滑到导轨的abab处，时间为处，时间为1 1秒，导轨间距秒，导轨间距ab=0.

2、8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。假设金属米。假设金属棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及导轨的电阻和摩擦，求：导轨的电阻和摩擦，求：1 1金属棒在金属棒在abab处的速度处的速度v v：t./ ；:；2如下图，如下图，MNMN、PQPQ为两根间距不等的光滑金属导轨，为两根间距不等的光滑金属导轨，程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接入电阻入电阻R1=30R1=30欧和电流表欧和电流表A A，另一端接人电阻，另一端接人电阻R2=6R2=6欧，质量为欧，质量为0.10.1千克的金属棒放在导轨千克

3、的金属棒放在导轨abab处，金属处，金属棒以初速为棒以初速为5 5米米/ /秒滑到导轨的秒滑到导轨的abab处，时间为处，时间为1 1秒，导轨间距秒，导轨间距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。假设金属米。假设金属棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及导轨的电阻和摩擦，求：导轨的电阻和摩擦，求：2 2电阻电阻R1R1上产生的热量上产生的热量Q Q如下图，如下图，MNMN、PQPQ为两根间距不等的光滑金属导轨，为两根间距不等的光滑金属导轨，程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接入电阻入电阻

4、R1=30R1=30欧和电流表欧和电流表A A，另一端接人电阻，另一端接人电阻R2=6R2=6欧，质量为欧，质量为0.10.1千克的金属棒放在导轨千克的金属棒放在导轨abab处，金属处，金属棒以初速为棒以初速为5 5米米/ /秒滑到导轨的秒滑到导轨的abab处，时间为处，时间为1 1秒，导轨间距秒，导轨间距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。假设金属米。假设金属棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及导轨的电阻和摩擦，求：导轨的电阻和摩擦，求：3 3电流表电流表A A上的电流上的电流I I如下图，如下图，MNMN、PQPQ为两根间距不

5、等的光滑金属导轨，为两根间距不等的光滑金属导轨，程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接程度放置在竖直向下的匀强磁场中，导轨一端接入电阻入电阻R1=30R1=30欧和电流表欧和电流表A A，另一端接人电阻，另一端接人电阻R2=6R2=6欧，质量为欧，质量为0.10.1千克的金属棒放在导轨千克的金属棒放在导轨abab处，金属处，金属棒以初速为棒以初速为5 5米米/ /秒滑到导轨的秒滑到导轨的abab处，时间为处，时间为1 1秒，导轨间距秒，导轨间距ab=0.8ab=0.8米，米，ab=1ab=1米。假设金属米。假设金属棒滑动时电流表的示数一直不变，不计金属棒及棒滑动时电流表的示数一直不变，不计

6、金属棒及导轨的电阻和摩擦，求：导轨的电阻和摩擦，求：4 4匀强磁场的磁感强度匀强磁场的磁感强度B B例题：如图两根相距为例题：如图两根相距为d d的足够长的光滑平行金属导的足够长的光滑平行金属导轨位于程度面内，一端接有阻值为轨位于程度面内，一端接有阻值为R R的电阻，在的电阻，在x0 x0的的一侧存在沿竖直方向的磁场，磁感强度随一侧存在沿竖直方向的磁场，磁感强度随x x均匀增大，均匀增大，B=kxB=kx、式中、式中k k是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。可在导轨上滑动，当可在导轨上滑动，当t=0t=0时位于时位于x=0 x=0处速度为处速度为V0V0，方向，

7、方向沿沿x x轴正方向，在运动过程中一大小可调理的外力轴正方向，在运动过程中一大小可调理的外力F F作作用于金属杆以坚持金属杆的加速度恒定，大小为用于金属杆以坚持金属杆的加速度恒定，大小为A A，方向沿方向沿x x轴负方向，除外接电阻外其他电阻均可忽略；轴负方向，除外接电阻外其他电阻均可忽略；求求1 1该回路中感应电流继续时间多长？该回路中感应电流继续时间多长？R RO Ox x例题：如图两根相距为例题：如图两根相距为d d的足够长的光滑平行金属导的足够长的光滑平行金属导轨位于程度面内，一端接有阻值为轨位于程度面内，一端接有阻值为R R的电阻，在的电阻，在x0 x0的的一侧存在沿竖直方向的磁场

8、，磁感强度随一侧存在沿竖直方向的磁场，磁感强度随x x均匀增大，均匀增大，B=kxB=kx、式中、式中k k是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。可在导轨上滑动，当可在导轨上滑动，当t=0t=0时位于时位于x=0 x=0处速度为处速度为V0V0，方向，方向沿沿x x轴正方向，在运动过程中一大小可调理的外力轴正方向，在运动过程中一大小可调理的外力F F作作用于金属杆以坚持金属杆的加速度恒定，大小为用于金属杆以坚持金属杆的加速度恒定，大小为A A，方向沿方向沿x x轴负方向，除外接电阻外其他电阻均可忽略；轴负方向，除外接电阻外其他电阻均可忽略；求求2 2当金属杆的速度

9、大小为当金属杆的速度大小为v0/2v0/2时，回路中感应电动时，回路中感应电动势有多大？势有多大？R RO Ox x例题：如图两根相距为例题：如图两根相距为d d的足够长的光滑平行金属导轨位的足够长的光滑平行金属导轨位于程度面内，一端接有阻值为于程度面内，一端接有阻值为R R的电阻，在的电阻，在x0 x0的一侧存的一侧存在沿竖直方向的磁场，磁感强度随在沿竖直方向的磁场，磁感强度随x x均匀增大，均匀增大，B=kxB=kx、式、式中中k k是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。可在导轨上滑是一常数，一金属杆与金属导轨垂直。可在导轨上滑动，当动，当t=0t=0时位于时位于x=0 x=0处速度为处速度为

10、V0V0，方向沿，方向沿x x轴正方向，在轴正方向，在运动过程中一大小可调理的外力运动过程中一大小可调理的外力F F作用于金属杆以坚持金作用于金属杆以坚持金属杆的加速度恒定，大小为属杆的加速度恒定，大小为A A，方向沿，方向沿x x轴负方向，除外轴负方向，除外接电阻外其他电阻均可忽略；求接电阻外其他电阻均可忽略；求3 3从从t=0t=0到速度为零时这段时间内流过电阻到速度为零时这段时间内流过电阻R R上的电量上的电量R RO Ox x例题：为了丈量列车运转的速度和加速度的大小，可例题：为了丈量列车运转的速度和加速度的大小，可采用下述安装，在列车头底部的强磁体而在轨道上每采用下述安装，在列车头底

11、部的强磁体而在轨道上每隔隔4040米安装一个线圈。当列车经过线圈上方时，线圈米安装一个线圈。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁场区域与线圈截面一样，方向速度和加速度。假设磁场区域与线圈截面一样，方向与截面向垂直，磁感强度为与截面向垂直，磁感强度为B=0.004TB=0.004T，线圈匝数，线圈匝数n=5n=5，长长L=0.1mL=0.1m，电阻，电阻0.40.4包括引线电阻，测试记录包括引线电阻，测试记录下来的电流下来的电流位移如下图。试求：位移如下图。试求：在离在离O O原点原点20m20

12、m，60m60m处列车的速度处列车的速度V1V1和和V2V2的大的大小小例题：为了丈量列车运转的速度和加速度的大小，可采用下述安装，在列车头底部的强磁体而在轨道上每隔40米安装一个线圈。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁场区域与线圈截面一样，方向与截面向垂直，磁感强度为B=0.004T，线圈匝数n=5，长L=0.1m，电阻0.4包括引线电阻，测试记录下来的电流位移如下图。试求：假设列车是匀变速，求列车加速度的大小例题：为了丈量列车运转的速度和加速度的大小，可采用下述安装，在列车头底部的强磁体而在轨道上每隔40米安装一个线圈。当列车经过线

13、圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。假设磁场区域与线圈截面一样，方向与截面向垂直，磁感强度为B=0.004T，线圈匝数n=5，长L=0.1m，电阻0.4包括引线电阻，测试记录下来的电流位移如下图。试求：(3)假想象在列车内丈量车速，安装应作怎样调整？1.1.如下图，两根平行导轨与程度面的夹角均如下图，两根平行导轨与程度面的夹角均为为，匀强磁场方向垂直导轨放置的两根金属，匀强磁场方向垂直导轨放置的两根金属棒棒abab、cdcd与导轨间均无摩擦，金属棒质量均为与导轨间均无摩擦，金属棒质量均为m,m,电阻均为电阻均为R R，假设用沿平行于导轨方向的外，假设用沿平

14、行于导轨方向的外力拉力拉abab沿导轨匀速上滑，恰能使沿导轨匀速上滑，恰能使cdcd刚好静止在刚好静止在导轨上不动，求此时外力导轨上不动，求此时外力F F的大小和金属棒的大小和金属棒abab运动的速度大小。运动的速度大小。作业作业B Ba ab bc cd dF F2.2.如下图，在光滑绝缘的程度面上，一个半如下图，在光滑绝缘的程度面上，一个半径为径为1010厘米、电阻为厘米、电阻为1 1欧、质量为欧、质量为0.10.1千克的金千克的金属圆环，以属圆环，以1010米米/ /秒的速度向一有边境的匀强秒的速度向一有边境的匀强磁场花去，磁场的磁感强度为磁场花去，磁场的磁感强度为0.50.5特，经过一

15、特，经过一段时间圆环恰有一半进入磁场且产生段时间圆环恰有一半进入磁场且产生3.23.2焦的焦的热量，球此时圆环的瞬时速度和瞬时加速度的热量，球此时圆环的瞬时速度和瞬时加速度的大小？大小？B3.3.在光滑绝缘程度面上有电阻为在光滑绝缘程度面上有电阻为0.10.1欧、质量欧、质量为为0.050.05千克的正方形金属框千克的正方形金属框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，米，以以1010米米/ /秒初速度向磁感强度秒初速度向磁感强度0.50.5特、方向垂直特、方向垂直程度面向下、足够大的匀强磁场滑去，当金属程度面向下、足够大的匀强磁场滑去，当金属框进入磁场到如图位置时已产生框进入磁场到如图

16、位置时已产生1.61.6焦的热量。焦的热量。求：求：1 1图示位置时金属框的动能图示位置时金属框的动能c cb ba ad d3.3.在光滑绝缘程度面上有电阻为在光滑绝缘程度面上有电阻为0.10.1欧、质量欧、质量为为0.050.05千克的正方形金属框千克的正方形金属框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，米，以以1010米米/ /秒初速度向磁感强度秒初速度向磁感强度0.50.5特、方向垂直特、方向垂直程度面向下、足够大的匀强磁场滑去，当金属程度面向下、足够大的匀强磁场滑去，当金属框进入磁场到如图位置时已产生框进入磁场到如图位置时已产生1.61.6焦的热量。焦的热量。求：求：2 2图示位置时金属框的感应电流功率图示位置时金属框的感应电流功率c cb ba ad d3.3.在光滑绝缘程度面上有电阻为在光滑绝缘程度面上有电阻为0.10.1欧、质量为欧、质量为0.050.05千克的正方形金属框千克的正方形金属框abcdabcd，ab=0.1ab=0.1米，以米，以1010米米/ /秒初秒初速度向磁感强度速度向磁感强度0.50.5特、方向垂直程度面向下、足够特、方向垂直程度