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》(文件)
【正文】 最大值． (2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流 I 隨時(shí)間 t 變化的圖象． (規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應(yīng)的時(shí)刻 為 t＝ 0) (3)求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量． 由閉合電路歐姆定律得，回路電流為 I1＝ E1 R 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小均為 E 1 ＝ 12 2 Bω l 2 ＝ Bω l 2 解： (1)線框從圖甲位置開始 (t＝ 0)進(jìn)出第 1 象限的過程中， 故感應(yīng)電流最大值為 Im＝ 聯(lián)立以上各式解得 I1＝ Bωl2 R 同理可求得線框進(jìn)出第 3 象限的過程中，回路電流 大小為 I2＝ Bωl2 2R Bωl2 R . (2)I－ t 圖象如圖 2 所示： 圖 2 ( 3 ) 線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量為 Q ＝ 2 ????????I 21 RT4＋ I 22 RT4 ， 又 T ＝2πω，解得 Q ＝5π ωB 2 l 44 R. 公式 E＝ 題型 1 ΔΦ ΔT 的理解 【 例題 】 一電阻為 R 的金屬圓環(huán)，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場 與圓環(huán)所在平面垂直，如圖 1－ 5－ 8 甲所示．已知通過圓環(huán)的 磁通量隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示，圖中的最大磁通量 Φ0 和變化周期 T 都是已知量，求： (1)在 t＝ 0 到 t＝ T/4 的時(shí)間內(nèi)，通過金屬圓環(huán)某橫截面的電 荷量 q. (2)在 t＝ 0 到 t＝ 2 T 的時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱 Q. 圖 1－ 5－ 8 解析： ( 1 ) 由磁通量隨時(shí)間變化的圖線可知在 t ＝ 0 到 t ＝ T /4時(shí)間內(nèi)環(huán)中的感應(yīng)電動勢 E 1 ＝Δ ΦΔ t，環(huán)中的電流為 I 1 ＝ E 1 / R 則在這段時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)某橫截面的電量 q ＝ I 1 t ，聯(lián)立求解得 q ＝Φ 0R. ( 2 ) 在 t ＝ T /4 到 t ＝ T /2 和在 t ＝ 3 T /4 到 t ＝ T 時(shí)間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢 E2＝ 0 在 t ＝ T /2 和在 t ＝ 3 T /4 時(shí)間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢 E3＝4 Φ0T 由歐姆定律可知在以上時(shí)段內(nèi)，環(huán)中的電流為 I3＝4 Φ0TR 在 t ＝ 0 到 t ＝ 2 T 時(shí)間內(nèi)金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱 Q ＝ 2( I21Rt1＋ I23Rt3) ，其中 t1＝T4， t2＝T4 聯(lián)立求解得 Q ＝ 16Φ20RT. 規(guī)律總結(jié)： 可以利用磁通量與時(shí)間的關(guān)系通過求圖線的斜 率得到感應(yīng)電動勢，再利用電動勢就能求出某段時(shí)間內(nèi)的電量 和金屬環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱 . 答案： 見解析 1．如圖 1－ 5－ 9 所示，半徑為 r 的金屬環(huán)，繞通過某直徑 的軸 OO′以角速度 ω轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 環(huán)的平面與磁場方向重合開始計(jì)時(shí)，則在轉(zhuǎn)過 3017
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