新課標(biāo)人教版3-2選修三44法拉第電磁感應(yīng)定律2(編輯修改稿)
2025-01-14 06:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 行計(jì)算。 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)了 1s 時(shí)，恰好轉(zhuǎn)了 90176。 ，此時(shí)線圈的速度方向與磁 感線的方向平行，線圈的 BC 段不切割磁感線（或認(rèn)為切割磁感線的有效速度為零），所以線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， E=0。 拓展： 要把握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算公式 E=nΔ Φ /Δ t 的條件。公式目前只能用來(lái)計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的平均值。 E=BLv 公式中的 v 是與磁感線垂直的有效切割速 度，在這個(gè)前提下再來(lái)考慮 v 是即時(shí)值還是平均值就可以求解電動(dòng)勢(shì)的即時(shí)值或平均值。 例 4 矩形線圈 abcd，長(zhǎng) ab=20cm ,寬 bc=10cm,匝數(shù) n=200,線圈回路總電阻R= 50Ω ，整個(gè)線圈平面均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)，磁感應(yīng) 強(qiáng)度 B 隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖 443所示，求： （ 1）線圈回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 （ 2）在 t= 時(shí)線圈 ab 邊所受的安培力。 解析： 從圖象可知，與線圈 平面垂直的磁場(chǎng)是隨時(shí)間均勻增大的，穿過(guò)線圈平面的磁通量也隨時(shí)間均勻增大，線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是不變的，可用法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)求。 （ 1） 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=nΔ Φ /Δ t=200 15 102 （ 2） I=E/R=2/50 A= 當(dāng) t= 時(shí)， B=20 102T F=nBIL=200 20 102 = 拓展： 磁通量的變化量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，但考慮感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)因?yàn)槊總€(gè)線圈都是一個(gè)電源，所以總電動(dòng)勢(shì)必須乘以線圈的匝數(shù)。計(jì)算線圈所受安培力時(shí)因?yàn)槊恳粭l邊都受到安培力所以還要乘以線圈的匝數(shù)。 例 5 如圖 444所示， M 為一線圈電阻 r= 的電動(dòng)機(jī)， R=24Ω，電源電動(dòng)勢(shì) E=40V。當(dāng) S 斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)， I1=，當(dāng)開(kāi)關(guān) S 閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為 I2= 求開(kāi)關(guān) S 閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和電動(dòng)機(jī)線圈的反電動(dòng)勢(shì)E 反 。 解析 ：設(shè)電源內(nèi)阻為 r′ ,當(dāng) S斷開(kāi)時(shí)， I1=E/(R+ r′ )，即 =40V/(24Ω + r′ )，得 r′ =1Ω .當(dāng) S 合上時(shí)， I2=4A，則 U 內(nèi) =I2 r′ =4V U 外 =EU 內(nèi) =40V4V=36V，也即電動(dòng)機(jī)兩端電壓為 36V。 P 熱 =I2r=（ I2－ U 外 /R） 2r=(4－ 36/24)2
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