法拉第电磁感应定律习题课1.ppt

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1、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律习题课习题课高二（理）物理高二（理）物理主讲教师：王颖主讲教师：王颖例例1一个匝数为一个匝数为200匝、面积为匝、面积为20 cm2的的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成成30角，若磁感应强度在角，若磁感应强度在0.05s内由内由0.1T增加到增加到0.5T，在此过程线圈中平均感应，在此过程线圈中平均感应电动势的大小是多少伏？电动势的大小是多少伏？一、法拉第电磁感应定律的应用一、法拉第电磁感应定律的应用答案答案 1.6V例例2如图所示，导体棒如图所示，导体棒ab长长L，沿倾角为，沿倾角为的的斜导轨以速度斜导轨以速度v下

2、滑，匀强磁场的磁感应强度下滑，匀强磁场的磁感应强度为为B。求：。求：(1)若磁感应强度若磁感应强度B的方向垂直于斜导轨向上，的方向垂直于斜导轨向上，导体棒导体棒ab中产生的感应中产生的感应电动势为多大？电动势为多大？(2)若磁感应强度若磁感应强度B的方向的方向竖直向上，导体棒竖直向上，导体棒ab中产生中产生的感应电动势为多大？的感应电动势为多大？图图4-4-8二、公式二、公式E=Blvsin的应用的应用思路点拨思路点拨(1)第一种情况下第一种情况下B、l、v三者两两垂直，直接三者两两垂直，直接应用应用E=Blv求解。求解。(2)第二种情况下注意题目所给第二种情况下注意题目所给是导轨的倾角，是导

3、轨的倾角，而非而非v与与B之间的夹角，要注意进行转换。之间的夹角，要注意进行转换。解析解析将题给的立体图改画成平面图如图所示。将题给的立体图改画成平面图如图所示。(1)当磁感应强度当磁感应强度B的方向垂直的方向垂直于斜轨时，导体棒于斜轨时，导体棒ab的速度的速度方向与方向与B是垂直的，即是垂直的，即v与与B的的夹角夹角90。则可将感应。则可将感应电动势直接写为电动势直接写为E1BLv。(2)当磁感应强度当磁感应强度B竖直向上时，此时竖直向上时，此时v与与B的的夹角夹角=90+，我们可直接套用公式写出，我们可直接套用公式写出此时的感应电动势此时的感应电动势E2=BLvsin(90+)=BLvco

4、s也可从基本原理出发，将棒的速度也可从基本原理出发，将棒的速度v分解为分解为垂直于垂直于B和平行于和平行于B的两个分量，只有垂直于的两个分量，只有垂直于B的速度分量的速度分量v=vcos才对产生感应电动势才对产生感应电动势有贡献，所以感应电动势有贡献，所以感应电动势E2BLv=BLvcos。答案答案 (1)BLv(2)BLvcos答案：答案：B例例3如图所示，如图所示，MN、PQ为光滑金属导轨为光滑金属导轨(金属金属导轨电阻忽略不计导轨电阻忽略不计)，MN、PQ相距相距L=50cm，导体棒导体棒AB在两轨道间的电阻为在两轨道间的电阻为r=1，且可以在，且可以在MN、PQ上滑动，定值电阻上滑动，

5、定值电阻R1=3，R2=6，整个，整个装置放在磁感应强度为装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力F拉着拉着AB棒向右以棒向右以v5m/s速度做速度做匀速运动。求匀速运动。求(1)导体棒导体棒AB产生的感应电动势产生的感应电动势E和和AB棒上的感应电流方向。棒上的感应电流方向。(2)导体棒导体棒AB两端的电压两端的电压UAB。三、电磁感应与电路的综合问题三、电磁感应与电路的综合问题思路点拨思路点拨解答本题时应把握以下三点：解答本题时应把握以下三点：(1)会用会用EBLv求求E。(2)AB棒相当于电源。棒

6、相当于电源。(3)UAB应是路端电压。应是路端电压。解析解析 (1)导体棒导体棒AB产生的感应电动势产生的感应电动势EBLv2.5V，由右手定则，由右手定则，AB棒上的感应电流方向向上，棒上的感应电流方向向上，即沿即沿BA方向。方向。答案答案 (1)2.5VBA方向方向 (2)1.7V学生练习学生练习 如图甲所示的螺线管，匝数如图甲所示的螺线管，匝数n=1500匝，横截匝，横截面积为面积为S20cm2，电阻，电阻r1.5，与螺线管，与螺线管串联的外电阻串联的外电阻R1=3.5，R2=2.5，向右穿过，向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化。求规律变化。求(1)螺线管产生的感应电动势大小；螺线管产生的感应电动势大小；(2)通过螺线管的通过螺线管的电流大小和方向；电流大小和方向；(3)螺线管两端的螺线管两端的电压大小，并电压大小，并判断判断M、P两端的两端的电势高低。电势高低。(3)由电流方向知，由电流方向知，M端电势高，螺线管两端端电势高，螺线管两端的电压既是电源的路端电压，也是电阻的电压既是电源的路端电压，也是电阻R1、R2两端的电压之和，所以两端的电压之和，所以UMPI(R1R2)0.8(3.52.5)V4.8V。答案：答案：(1)6V(2)0.8A方向为方向为MacbPM(3)4.8VM端电势高端电势高