20xx粵教版高中物理選修3-2第一章第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用(已修改)
2024-12-03 03:12 本頁面
【正文】 第五節(jié) 電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 知識點(diǎn) 1 法拉第電機(jī) 1．法拉第發(fā)電機(jī)的原理圖：如圖 1－ 5－ 1 所示，在 OA 間 接上負(fù)載，就可以進(jìn)行正常工作． 圖 1－ 5－ 1 2．電機(jī)工作時(shí)電動勢的大?。?___________. 注意：只適用于導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)的方向垂直于磁場方向，且 L 為 有效長度． 3．電勢高低的判斷方法：由楞次定律，電荷由 A→ O 聚集， OA 相當(dāng)于電源，因此 O 點(diǎn)電勢高． E ＝ 12 Bω L 2 知識點(diǎn) 2 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 1．能量轉(zhuǎn)化：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，外力克服安培力做功轉(zhuǎn)化 成電能；電能通過電流做功，轉(zhuǎn)化成其他形式的能． 2．能量守恒：外力克服安培力做的功與產(chǎn)生的電能相等． 知識點(diǎn) 3 導(dǎo)體在磁場中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的計(jì)算 1．電動勢計(jì)算式：在勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，電動勢等于平均值，于 2．適用條件：只在勻強(qiáng)磁場中導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動時(shí)產(chǎn) 生的電動勢． E＝ NBSω 3．可以利用公式 ______________計(jì)算閉合線圈在磁 場中繞 某個(gè)軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢． 是 E ＝ Δ ΦΔ t ＝ B π L2T ＝12 BL 2 2πT ＝12 BL 2 ω . 【 例題 】 如圖 1－ 5－ 2 所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁 場中，有半徑為 r 的光滑半圓形導(dǎo)體框架， OC 為一能繞 O 在 框架上滑動的導(dǎo)體棒， OC 之間連一個(gè)電阻 R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體 電阻均不計(jì)，若要使 OC 能以角速度 ω勻速轉(zhuǎn)動，則外力做功的 功率是 ( ) 圖 1－ 5－ 2 A． B2ω2r4/R B． B2ω2r4/(2R) C． B2ω2r4/(4R) D． B2ω2r4/(8R) 答案： C 解析： 利用公式 E ＝12Bω L2可知，其中 L ＝ r ；再結(jié)合功率計(jì)算公式 P ＝ UI ＝U2R，即可得出結(jié)果． 1．如圖 1－ 5－ 3 所示， ab 為一金屬桿，它處在垂直于紙 面向里的勻強(qiáng)磁場中，可繞 a 點(diǎn)在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動； S 為以 a 為圓 心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的 b 端與金屬 環(huán)保持良好接觸； A 為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與 a 點(diǎn)良好接觸．當(dāng)桿沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，某時(shí)刻 ab 桿的位置如 圖，則此時(shí)刻 ( ) 圖 1－ 5－ 3 A．有電流通過電流表，方向由 c→ d；作用于 ab 的安培力 向右 B．有電流通過電流表，方向由 c→ d；作用于 ab 的安培力 向左 C．有電流通過電流表，方向由 d→ c；作用于 ab 的安培力 向右 D．無電流通過電流表，作用于 ab 的安培力為零 解析： 當(dāng)導(dǎo)體桿 ab 順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，切割磁感線，由法 拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則可知將產(chǎn)生 由 a 到 b 的感應(yīng)電流，安培表的 d 端與 a 端相連， c 端與 b 端 相連，則通過安培表的電流是由 c 到 d，而導(dǎo)體桿在磁場中會 受到磁場力的作用，由左手定則可判斷出磁場力的方
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