新課標(biāo)粵教版3-2選修三16法拉弟電磁感應(yīng)定律應(yīng)用3-閱讀頁(yè)
2024-12-09 17:04本頁(yè)面
【正文】 ，圓環(huán)平面垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖 6所示放置．磁感應(yīng)強(qiáng)度為 4T，兩根電阻均為 2Ω的導(dǎo)線 Oa和 Ob， Oa 固定， a端 b端均與環(huán)接觸， Ob 以 4rad/s的角速度逆時(shí)針沿圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)．求：當(dāng) Ob的 b端從 a端滑過(guò) 180176。有 R1=R2=2Ω，代入上式 路結(jié)構(gòu)變化時(shí)的方法和步驟，使學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)，也對(duì)電路問(wèn)題作了一定的復(fù)習(xí)與鞏固工作．最后提出線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如何求其感生電動(dòng)勢(shì)． 例 4 如圖 8所示，邊長(zhǎng)為 a，總電阻為 R的閉合正方形單匝線框，放在磁應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線與線框平面垂直．當(dāng)線框由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò) 180176。角過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的變化量． 可 以這樣理解：一個(gè)平面有正、反兩面，從正面穿入的磁通量設(shè)為正值，則從另一面穿入的磁通量就是負(fù)值、線框處于如圖 8所示位置時(shí)，磁感線從線框一面穿入，磁通量是Ф1=BS=Ba2，轉(zhuǎn)過(guò) 180176。過(guò)程中磁通量的變化量為 ΔФ =Ф 2Ф 1=Ba2Ba2=2Ba2． 取絕對(duì)值就是 2Ba2．由此，可應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求轉(zhuǎn) 180176。所用時(shí)間為Δ t，在這段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量的變化量為ΔФ=2Ba2，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得這一過(guò)程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為 根據(jù)歐姆定律，Δ t時(shí)間內(nèi)線框中平均電流強(qiáng)度為 在Δ t內(nèi)流過(guò)線框某橫截面積的電量 組織學(xué)生歸納本類問(wèn)題的解答思路與方法．同時(shí)提出前述四例均是磁場(chǎng)恒定，即磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為恒矢量．在有的例題中求感生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)用 化時(shí)又 該如何解答呢？請(qǐng)看投影片． 例 5 如圖 9 所示，在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩個(gè)用粗細(xì)相同的同種金屬導(dǎo)線 制成的閉合圓環(huán) a和 b，它們半徑之比為 2∶ 1，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直．如果勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，則 a、 b環(huán)中感應(yīng)電流之比為 ____，感應(yīng)電流電功率之比為 ________． 給出一定時(shí)間，讓學(xué)生思考．磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間均勻變化，在面積 S不變的情況下，則穿過(guò)該面積 S的磁通量Ф也同樣均勻變化．將學(xué)生引導(dǎo)到這一步，問(wèn)題也就真相大白了．具體分析解答如下： (1)設(shè)金屬導(dǎo)線單位長(zhǎng)電阻為 R0， b環(huán)的半徑為 rb， a環(huán)半徑為 ra，其中 ra=2rb．則 a、b環(huán)導(dǎo)線電阻 Ra=4π raR0， Rb=2π rbR0．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，即磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率不變．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均 勻變化用 tB?? 表示，它是一個(gè)恒量，
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