高中物理第1章法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案教科版選修3-2-在線瀏覽
2025-02-11 03:36本頁(yè)面
【正文】 答案 CD 解析 由 F＝ BIL 可知，當(dāng)垂直磁感線方向放置的導(dǎo)線中有電流時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，A、 B 錯(cuò)誤．當(dāng)半圓形閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí)，這時(shí)有效切割長(zhǎng)度最大為 a，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 Em＝ Bav， C正確．感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)平均值 E ＝ Δ ΦΔ t＝ 14π Bav， D正確． 2. (轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 )如圖 6 所示，導(dǎo)體棒 AB 的長(zhǎng)為 2R，繞 O 點(diǎn)以角速度 ω 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， OB 長(zhǎng)為 R，且 O、 B、 A三點(diǎn)在一條直線上，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么 AB 兩端的電勢(shì)差為 ( ) 圖 6 2 B． 2BωR 2 C． 4BωR 2 D． 6BωR 2 答案 C 解析 A 點(diǎn)線速度 vA＝ ω ＝ 53tan 30176。 學(xué)案 3 習(xí)題課：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 [目標(biāo)定位 ] E＝ nΔ ΦΔ t與 E＝ BLv 的區(qū)別和聯(lián)系，能夠應(yīng)用這兩個(gè)公式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) . .基本思路和方法． 一、 E＝ nΔ ΦΔ t和 E＝ BLv 的選用技巧 1． E＝ nΔ ΦΔ t 適用于任何情況，一般用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．當(dāng) Δ t→0 時(shí)， E 可為瞬時(shí)值． 2． E＝ BLv 是法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的具體表達(dá)式，一般用 于求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此時(shí) v 為瞬時(shí)速度，但當(dāng) v 為平均速度時(shí)， E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 3．當(dāng)回路中同時(shí)存在兩部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，總電動(dòng)勢(shì)在兩者方向相同時(shí)相加，方向相反時(shí)相減 (方向相同或相反是指感應(yīng)電流在回路中的方向 )． 例 1 如圖 1 甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距 d＝ m．右端接一阻值為 4 Ω 的小燈泡 L，在 CDEF 矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 按如圖乙規(guī)律變化． CF 長(zhǎng)為 2 m．從 t＝ 0 時(shí)開始，金屬棒 ab 從圖中位置由靜止在恒力 F 作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF 位置， 整個(gè)過程中，小燈泡亮度始終不變．已知金屬棒 ab 的電阻為 1 Ω ，求： 圖 1 (1)通過小燈泡的電流大??； (2)恒力 F 的大?。? (3)金屬棒的質(zhì)量． 解析 (1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電路總電阻 R 總 ＝ RL＋ Rab＝ 5 Ω 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E1＝ Δ ΦΔ t ＝ Δ BΔ tS＝ V 燈泡中的電流強(qiáng)度為 IL＝ E1R總＝ A (2)因燈泡亮度不變，故在 t＝ 4 s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度為 I＝ IL＝ A 恒力大小 為 F＝ F 安 ＝ BId＝ N (3)因燈泡亮度不變，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E2＝ E1＝ V 金屬棒在磁場(chǎng)中的速度為 v＝ E2Bd＝ m/s 金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為 a＝ vt＝ m/s2 故金屬棒的質(zhì)量為 m＝ Fa＝ kg 答案 (1) A (2) N (3) kg 例 2 如圖 2 所示，導(dǎo)軌 OM 和 ON 都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體 AB可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)，若 AB 以 5 m/s的速度從 O 點(diǎn)開始沿導(dǎo)軌勻速 右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長(zhǎng)，它們每米長(zhǎng)度的電阻都是 Ω ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 T．問： 圖 2 (1)3 s 末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長(zhǎng)度是多少？此時(shí)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？回路中的電流為多少？ (2)3 s 內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？ 解析 (1)夾在導(dǎo)軌間的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)才是電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．
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