20xx滬科版高中物理選修3-2第1章第6節(jié)電磁感應(yīng)的案例分析word學(xué)案-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】學(xué)案6電磁感應(yīng)的案例分析。[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]，理解反電動(dòng)勢(shì)的作用.路問(wèn)題的分析方法和解題基本思路.應(yīng)中的圖像問(wèn)題．。1．閉合電路中電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電壓U內(nèi)、外電壓U外三者之間的關(guān)系為E. ＝U內(nèi)＋U外，其中電源電動(dòng)勢(shì)E的大小等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電勢(shì)差．。2．感應(yīng)電流的方向一般是利用楞次定律或右手定則進(jìn)行判斷；閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)。1．反電動(dòng)勢(shì)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈因切割磁感線(xiàn)，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線(xiàn)圈中產(chǎn)。生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟加在線(xiàn)圈上的電壓方向相反．這個(gè)跟外加電壓方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫反。2．在具有反電動(dòng)勢(shì)的電路中，其功率關(guān)系為IU－IE反＝I2R；式中IU是電源供給電動(dòng)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線(xiàn)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．若。畫(huà)等效電路圖．分清內(nèi)外電路，畫(huà)出等效電路圖是解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵．。L，t＝0時(shí)刻bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合．現(xiàn)令線(xiàn)圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的
【正文】 用下向右以速度 v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 則 ef兩端的電壓為 ( ) 圖 7 A． Blv ＋ r ＋ r 答 案 B 題組二 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 8． 如圖 8 所示 ， 將用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為 L0和 2L0的兩只閉合正方形線(xiàn)框a和 b， 以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外 ， 若閉合線(xiàn)框的電流分別為 Ia、 Ib， 則 Ia∶ Ib為 ( ) 圖 8 A． 1∶ 4 B． 1∶ 2 C． 1∶ 1 D． 不能確定 答案 C 解析 產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 E＝ BLv，由閉合電路歐姆定律得 I＝ BLvR ，又 Lb＝ 2La，由電阻定律知 Rb＝ 2Ra，故 Ia∶ Ib＝ 1∶ 1. 9 所示 ， 兩個(gè)相同導(dǎo)線(xiàn)制成的開(kāi)口圓環(huán) ， 大環(huán)半徑為小環(huán)半徑的 2 倍 ， 現(xiàn)用電阻不計(jì)的導(dǎo)線(xiàn)將兩環(huán)連接在一起 ， 若將大環(huán)放入一均勻變化的磁場(chǎng)中 ， 小環(huán)處在磁場(chǎng)外 ， a、 b兩點(diǎn)間電壓為 U1， 若將小環(huán)放入這個(gè)磁場(chǎng)中 ， 大環(huán)在磁場(chǎng)外 ， a、 b兩點(diǎn)間電壓為 U2， 則 ( ) 圖 9 2＝ 1 2＝ 2 2＝ 4 2＝ 14 答案 B 解析 根據(jù)題意設(shè)小環(huán)的電阻為 R，則大環(huán)的電阻為 2R，小環(huán)的面積為 S，則大環(huán)的面積為 4S，且 ΔBΔt＝ k，當(dāng)大環(huán)放入一均勻變化的磁場(chǎng)中時(shí)，大環(huán)相當(dāng)于電源，小環(huán)相當(dāng)于外電路，所以 E1＝ 4kS， U1＝ E1R＋ 2RR＝ 43kS；當(dāng)小環(huán)放入磁場(chǎng)中時(shí)，同理可得 U2＝ E2R＋ 2R2R＝ 23kS，故 U1U2＝ B 正確． 10 所示 ， 豎直平面內(nèi)有一粗細(xì)均 勻的金屬圓環(huán) ， 半徑為 a， 總電阻為 R(指拉直時(shí)兩端的電阻 )， 磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面 ， 與環(huán)的最高點(diǎn) A用鉸鏈連接長(zhǎng)度為 2a、 電阻為 R2的導(dǎo)體棒 AB， AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下 ， 當(dāng)擺到豎直位置時(shí) ， B點(diǎn)的線(xiàn)速度為 v， 則這時(shí) AB兩端的電壓大小為 ( ) 圖 10 D． Bav 答案 A 解析 擺到豎直位置時(shí)， AB 切割磁感線(xiàn)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E′ ＝ B2 a(12v)＝ 合電路歐姆定律有 UAB＝ E′R2＋R4R4＝ 13Bav，故選 A. 11 所示 ， 半徑為 R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(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以恒定速率 v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端 ， 電路中的定值電阻阻值為 r， 其余電阻不計(jì) ． 導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好 ． 求 ： 圖 11 (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)當(dāng) MN通過(guò)圓形導(dǎo)軌中心時(shí) ， 通過(guò) r的電流是多少 ？ 答案 (1)πBRv2r (2)πBR2r (3)2BRvr 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 ΔΦ＝ BS＝ πBR2，所用的時(shí)間 Δt＝ 2Rv ，代入公式 E ＝ ΔΦΔt＝ πBRv2 ，平均電流為 I ＝Er ＝πBRv2r . (2)電荷量的計(jì)算應(yīng)該用平均電流， q＝ I Δt＝ BπR2r . (3)當(dāng) MN通過(guò)圓形導(dǎo)軌中心時(shí)，切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度最大， L＝ 2R，根據(jù)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)公式 E＝ BLv，得 E＝ B2 Rv，此時(shí)通過(guò) r的電流為 I＝ Er＝ 2BRvr .
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