20xx人教版高中物理選修（3-2）4-5《電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況》-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 (3) 在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率． 解析： (1) 棒 MN 右移時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)棒過(guò)圓心 O 時(shí)，棒兩端 的電壓即為路端電壓，其等效電路如圖所示． 金屬棒經(jīng)過(guò)圓心時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E ＝ B 2 a v ＝2 Ba v 此時(shí)，圓環(huán)的兩部分并聯(lián)連接，且 R 左 ＝ R 右 ＝ R 故并聯(lián)部分的電阻 R 并 ＝R2 由閉合電路歐姆定律得，流過(guò)金屬棒的電流 I ＝ER ＋ r＝2 Ba v12R ＋ R＝4 Ba v3 R 由右手定則可判斷出金屬棒上的電流方向是由 N → M . (2) 棒兩端的電壓 U MN ＝ IR 并 ＝ IR2＝23Ba v (3) 圓環(huán)和金屬棒上消耗的總功率等于電路中感應(yīng)電流的電功率，即 P ＝ IE ＝8 B2a2v23 R 答案： (1)4 Ba v3 R ，方向由 N → M (2)23 Ba v (3)8 B 2 a 2 v 23 R 解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法： 2 － 1 ： 如圖所示，半徑為R 的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ，方向垂直于紙面向里，一根長(zhǎng)度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒 MN 以速率 v 在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為 r ，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好．求： (1) 在滑動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻 r 的電流的平均值； (2) MN 從左端到右端的整個(gè)過(guò)程中，通過(guò) r 的電荷量； (3) MN 通過(guò)圓導(dǎo)軌中心時(shí)通過(guò) r 的電流． 解析： (1) 計(jì)算平均電流，應(yīng)該用法拉第電磁感應(yīng)定律，先求出平均感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．整個(gè)過(guò)程磁通量的變化為 Δ Φ ＝ BS ＝B π R2，所用的時(shí)間 Δ t ＝2 Rv，代入得 E ＝Δ ΦΔ t＝B π R22 R (3) 感生電場(chǎng)的作用：感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的 ______ 就相當(dāng)于電源內(nèi)部的非靜電力． 3 ． 感生電場(chǎng)的方向 磁場(chǎng)變化時(shí)，垂直磁場(chǎng)的閉合環(huán)形回路 ( 可假定存在 ) 中感應(yīng)電 流的方向就表示感生電場(chǎng)的方向． 作用 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的洛倫茲力 1 ． 成因： 導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒中的自由電荷隨棒一起定向運(yùn)動(dòng)，并因此受到洛倫茲力． 2 ． 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)： 由于 __________ 而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 3 ． 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力： 與 ___ ______ ___ 有關(guān)． 導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) 洛倫茲力 【思一思 2 a S＝ k π r2 電場(chǎng)力做的功 W ＝ qE ＝ π r2qk 故選項(xiàng) D 正確． 答案： D 6. 有一面積為 100 c m2的 金屬環(huán)，電阻為 Ω ，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖乙所示，且磁場(chǎng)方向垂直于環(huán)面向里，在 t1～ t2這段時(shí)間內(nèi)： (1) 金屬環(huán)中自由電子定向移動(dòng)的方向如何？ (2) 通過(guò)金屬環(huán)的感應(yīng)電荷量為多少？ 解析： (1) 由楞次定律知，金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故自由電子定向移?dòng)的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍? (2) q ＝ I Δ t ＝n Δ ΦR＝nS ? B 2 － B 1 ?R ＝1 100 10－ 4 ? － ? C ＝ 1 10－ 2 C 答案： (1) 順時(shí)針 (2)1 10 － 2 C 點(diǎn)擊進(jìn)入 W ORD 鏈接謝謝觀看！
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