高中物理 第1章 第3節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律課時作業(yè) 教科版選修3-2-文庫吧
2024-11-18 20:16 本頁面
【正文】 ． ② 磁通量和磁通量的變化率的大小沒有直接關(guān)系， Φ 很大時， Δ ΦΔ t可能很小，也可能很大； Φ ＝ 0時， Δ ΦΔ t可能不為零． 2．下列說法正確的是 ( ) A．線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 B．線圈中磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 C．線圈處在磁場越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大 D．線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大 答案 D 解析 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E＝ nΔ ΦΔ t，即 E 與 Δ ΦΔ t成正比，與 Φ 或 Δ Φ 的大小無直接關(guān)系．磁通量變化得越快，即 Δ ΦΔ t越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，故只有 D正確． 點(diǎn)評 正確理解決定感應(yīng)電動勢大小的因素是磁通量的變化率，這是分析本題的關(guān)鍵． 知識點(diǎn)二 公式 E＝ BLvsin α 的理解 3．如圖 2 所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 1 T 的勻強(qiáng)磁場中，一根跟磁場垂直長 20 cm 的導(dǎo)線以 2 m/s 的速度運(yùn)動，運(yùn)動方向垂直導(dǎo)線與磁感線成 30 176。 角，則導(dǎo)線中的感應(yīng)電動勢為________． 圖 2 答案 V 解析 E＝ Blvsin 30176。 ＝ (12sin 30176。) V ＝ V 點(diǎn)評 (1)當(dāng)導(dǎo)體平動垂直切割磁感線時，即 B、 L、 v兩兩垂直時 (如圖所示 )E＝ BLv. (2)當(dāng)導(dǎo)體平動但不垂直切割磁感線時即 v與 B有一夾角 α ，如右圖所示，此時可將導(dǎo)體的速度 v向垂直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解，則分速度 v2＝ vcos α 不使導(dǎo)體切割磁感線，使導(dǎo)體切割磁感線的是分速度 v1＝ vsin α ，從而使導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝ BLv1＝ BLvsin α . 特別提醒 不要 死記公式，要理解含意 vsin α 是導(dǎo)體切割磁感線的速度． 4．在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，長為 l的金屬棒 OA在垂直于磁場方向的平面內(nèi)繞O點(diǎn)以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動，如圖 3所示，求：金屬棒 OA上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢． 圖 3 答案 12Bl2ω 解析 由 v＝ rω ，可知各點(diǎn)處速度與該點(diǎn)到 O 點(diǎn)的距離 r成正比， 速度都與棒垂直，我們可以求出棒 OA上各點(diǎn)的平均速度 v ＝ l2ω ，即與棒中點(diǎn)的速度相同． (只有成正比例的量，中點(diǎn)值才等于平均值 )可得 E＝ Blv＝ Bl l2ω ＝ 12Bl2ω . 點(diǎn)評 當(dāng)導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動切割磁感線時，若棒上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度 B相同，則可直接應(yīng)用公式E＝ 12Bl2ω . 【方法技巧練】 電動勢公式 E＝ nΔ ΦΔ t和 E＝ BLvsin α 的選用技巧 5．如圖 4所示，兩根相距為 l的平行直導(dǎo)軌 abdc， bd間連有一固定電阻 R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計． MN為放在 ab和 dc上的一導(dǎo)體桿，與 ab垂直，其電阻也為 強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面 (指向圖中紙面內(nèi) )．現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度 v做勻速運(yùn)動．令 U表示 MN兩端電壓的大小，則 U＝ ________. 圖 4 答案 Blv2 解析 此回路的感應(yīng)電動勢有兩種求法 (1)因 B、 l、 v兩兩垂直可直接選用 E＝ Blv 得 E＝ vBl (2)可由法拉第電磁感應(yīng)定律 E＝ Δ ΦΔ t求解 因在 Δ t時間內(nèi)，桿掃過的面積 Δ S＝ lvΔ t 所以回路磁通量的變化 Δ Φ ＝ BΔ S＝ BlvΔ t 由 E＝ Δ ΦΔ t得 E＝ Blv 題目中的導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源，其電動勢 E＝ Blv，其內(nèi)阻等于 R，則 U＝ Blv2 . 方法總結(jié) 求解導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)
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