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-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】第五節(jié)電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用。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．。3．電勢(shì)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(shì)高．。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．。知識(shí)點(diǎn)3導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算。1．電動(dòng)勢(shì)計(jì)算式：在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)等于平均值，于。2．適用條件：只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)。是E＝ΔΦΔt＝B·πL. 電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的。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. 拉第電磁感應(yīng)定律知產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知將產(chǎn)生。受到磁場(chǎng)力的作用，由左手定則可判斷出磁場(chǎng)力的方向?yàn)樗健．a(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小均為E1＝12×2Bωl2＝Bωl2
【正文】 ＝ER＝BL v2R ② 聯(lián)立 ①② 兩式得 v2＝m g RB2L2 由此可知， cd 邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度 v1＝ v22－ 2 gL ＝m2g2R2B4L4 － 2 gL . ( 2 ) 由能量 守恒定律知 Q ＝ mg ( h ＋ 3 L ) －12m v22＝ mg ( h ＋ 3 L ) －m3g2R22 B4L4 . 3．金屬桿 ab 放在光滑的水平金屬導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌組成閉 合矩形回路，長(zhǎng) L1＝ m，寬 L2＝ m，回路的總電阻 R＝ Ω，回路處在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿用水平繩通過定 滑輪連接質(zhì)量 M＝ kg 的木塊， 木塊放在水平面上，如圖 1－ 5－ 12 所示，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度從 B0＝ 1 T 開始隨時(shí)間均勻增強(qiáng)， 5 s 末木塊將 離開水平面，不計(jì)一切摩擦， g＝ 10 m/s2，求回路中的電流 ． 圖 1－ 5－ 12 解： 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的變化率Δ BΔ t＝ k ，則 B ＝ B0＋ kt ，并根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E ＝ N Δ ΦΔ t 有 E ＝Δ BΔ t L1 L2，則感應(yīng)電流 I ＝ER＝kL1L2R 感應(yīng)電流所受安培力為 F 安 ＝ BI L ＝ ( B0＋ kt )kL1L2RL2 當(dāng) F 安 ＝ Mg 時(shí)木塊離開水平面，即 ( B0＋ kt )kL1L2RL2＝ Mg ，得到 k ＝ 0 . 2 ， I ＝ 0 . 4 A 即感應(yīng)電流的電流強(qiáng)度為 0 . 4 A . 4．如圖 1－ 5－ 13 所示，光滑導(dǎo)體棒 bc 固定在豎直放置的 足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌上，構(gòu)成框架 abcd，其中 bc 棒電阻為 R， 其余電阻不計(jì)．一不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒 ef 水平放置在框架上，且 始終保持良好接觸，能無摩擦地滑動(dòng)，質(zhì)量為 m，長(zhǎng)度為 個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直框面． 若用恒力 F 向上拉 ef，則當(dāng) ef 勻速上升時(shí)，速度多大？ 圖 1－ 5－ 13 解： 當(dāng)桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿 ef 受力如圖 3 所示 由牛頓第二定律知 F－ mg－ F安 ＝ ma， 得到 a＝ F－ mg－ F安 m 大， F安 變大，從而 a 變小．當(dāng) v 達(dá)到某一值，則 a＝ 0，此后桿 ef 做勻速運(yùn)動(dòng)．因此，桿 ef 做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng) a＝ 0 時(shí)最終勻速上升． 當(dāng) F 、 mg 都不變時(shí)，只要 v 變大， E ＝ BL v 就變大， I ＝ ER 變 圖 3 當(dāng)桿勻速上升時(shí)，有 F ＝ F 安 ＋ mg ① 而 F 安 ＝ BI L ＝B2L2vR② 由 ①② 兩式得： v ＝? F － mg ? RB2L2 .
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