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法拉第电磁感应定律应用（一 ）

法拉第电磁感应定律应用（一 ）. 花都区实验中学 陈丽华. 法拉第电机. 阅 P 18 图 1-5-1 法拉第电机原理图. 讨论与交流. ω. A'. A. O. 如下图所示，铜杆 Oa 长为 L, 在垂直于匀强磁场的平面上绕 O 点以角速度 ω 匀速转动，磁场的磁感应强度为 B ，求杆 Oa 两端的电势差 , 并分析 O 、 a 两点电势的高低。. 解析：. ab 两端电势差等于金属棒切割磁感线产生的电动势（因为没有外电路），所以只要求出电动势即可．.

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法拉第电磁感应定律应用（一 ）

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Presentation Transcript

  1. 法拉第电磁感应定律应用（一 ） 花都区实验中学 陈丽华

  2. 法拉第电机 阅P18图1-5-1 法拉第电机原理图

  3. 讨论与交流 ω A' A O 如下图所示，铜杆Oa长为L, 在垂直于匀强磁场的平面上绕O点以角速度ω匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆Oa两端的电势差,并分析O、a两点电势的高低。

  4. 解析： ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产生的电动势（因为没有外电路），所以只要求出电动势即可． 棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公式计算：

  5. 学习指导P13 1、2、3 如图所示，均匀金属棒ab位于桌面上方的正交电磁场中，且距桌面的高度小于ab棒长。当棒从水平状态由静止开始下落时，棒两端落到桌面的时间先后是 [ ] A．a先于bB．b先于a C．a、b同时D．无法确定 B

  6. 电磁感应中的电路 1、求感应电动势的问题 2、求感应电流的问题 3、求电功和电功率的问题（包括电热和热功率） 4、求流过闭合回路的电量问题

  7. P o V Q 例：把电阻为18Ω的均匀导线弯成如图所示的金属圆环，圆环直径D=0.80m。将圆环垂直于匀强磁场方向固定。磁场的磁感应强度为B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻1.25Ω的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行，速度方向与PQ垂直，滑行中直导线与圆环紧密接触（忽略接触处的电阻），当它通过环上直径位置时，求： （1）直导线产生的感应电动势， 并指明该段直导线中电流的方向。 （2）此时圆环上发热损耗的电功率。

  8. E R1 R2 P P r o o V V 60° Q Q 等效电路图： R1=R2=9 Ω r=1 Ω D=0.80m v=3.0m/s

  9. 课堂训练： • 1、如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势ε=____，通过ab棒的电流I=____．ab棒两端的电势差Uab=___ _，在电阻R上消耗的功率PR=___，在ab棒上消耗的发热功率PR=____，切割运动中产生的电功率P=____． 0.2v 0.4A 0.16v 0.064W 0.016W 0.08W

  10. 2、在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO'以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。试求:(1)线圈中产生感应电动势的最大值; (2) 线圈转过1/4周的过程中的 平均感应电动势。 (3) 设线圈的总电阻为R，线圈 转过1/4周的过程中通过某一截面的电量。 O ω B a d b O' c

  11. 1) 2） 3）

  12. 课本练习P20 1、在匀强磁场中，有一接有电容器的回路，如图所示，已知C=30F，l1 =5cm，l2=8cm，磁场以5×10-2T/s的速度增强，则： A．电容器上板带正电，带电量为2×10-9C B．电容器上板带正电，带电量为6×10-9C C．电容器上板带负电，带电量为4×10-9C D．电容器上板带负电，带电量为6×10-9C B

  13. 课本练习P20 5、图中各情况中，电阻R=0.lΩ，运动导线的长度都为l=0.05m，作匀速运动的速度都为v=10m／s．除电阻R外，其余各部分电阻均不计．匀强磁场的磁感强度B=0.3T．试计算各情况中通过每个电阻R的电流大小和方向． a∶0 b∶3A从左向右 C∶1.5A，从上向下 d∶1A，从下向上

  14. 课堂训练： 3、如图所示，有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ，水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN与导轨的OQ边垂直放置，当金属棒从O点开始以加速度a向右匀加速运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?

  15. 解：由于导轨的夹角为θ，开始运动t秒时，金属棒切割磁感线的有效长度为：解：由于导轨的夹角为θ，开始运动t秒时，金属棒切割磁感线的有效长度为： L=stanθ=at2tanθ 据运动学公式，这时金属棒切割 磁感线的速度为v=at 由题意知B、L、v三者互相垂直，有 E=BLv=Bat2tanθ·at=Ba2t3tanθ 即金属棒运动t秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是E=Ba2t3tanθ.

  16. M b V o N a 学习指导P145 三角形金属导轨MON上放有一根金属高ab，在外力作用下，以速度v匀速向右运动，设导轨和金属杆都是由粗细相同的同种材料制成，ab与导轨接触良好，则（ ） A.电路中感应电动势大小不变 B.电路中感应电动势不断增大 C.电路中感应电电流大小不变 D.电路中感应电电流逐渐增大 BC 课本P202

  17. 4.如图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电流的方向为 [ ] A．abcda B．adcba C．从abcda到adcba D．从adcba到abcda B 2位置磁通量为零 由1到2位置磁通量减少;由2到3位置磁通量增加

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