20xx粤教版高中物理选修3-2第一章第五节电磁感应规律的应用

20xx粤教版高中物理选修3-2第一章第五节电磁感应规律的应用内容摘要：

＝ ＋ (－ ) ＝ V. E ＝ Bh v ＝ 0 .2 V ， I ＝ ER ＋ r ＝ Bh vR ＋ hr0＝ 0 . 4 A . ( 2 ) U cd ＝ E － Ir ＝ 0 .1 2 V U ab ＝ U ac ＋ U cd ＋ U db 答案： 见解析 3．如图 1－ 5－ 7 甲所示，直角坐标系 Oxy 的 3 象限内 有匀强磁场，第 1 象限内的磁感应强度大小为 2B，第 3 象限内 的磁感应强度大小为 B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里． 现将半径为 l，圆心角为 90176。 的扇形导线框 OPQ 以角速度 ω绕 O 点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为 R. 图 1－ 5－ 7 (1)求导线框中感应电流最大值． (2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流 I 随时间 t 变化的图象． (规定与图甲中线框的位置相对应的时刻 为 t＝ 0) (3)求线框匀速转动一周产生的热量． 由闭合电路欧姆定律得，回路电流为 I1＝ E1 R 产生的感应电动势大小均为 E 1 ＝ 12 2 Bω l 2 ＝ Bω l 2 解： (1)线框从图甲位置开始 (t＝ 0)进出第 1 象限的过程中， 故感应电流最大值为 Im＝ 联立以上各式解得 I1＝ Bωl2 R 同理可求得线框进出第 3 象限的过程中，回路电流 大小为 I2＝ Bωl2 2R Bωl2 R . (2)I－ t 图象如图 2 所示： 图 2 ( 3 ) 线框匀速转动一周产生的热量为 Q ＝ 2 I 21 RT4＋ I 22 RT4 ， 又 T ＝2πω，解得 Q ＝5π ωB 2 l 44 R. 公式 E＝ 题型 1 ΔΦ ΔT 的理解 【 例题 】 一电阻为 R 的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场 与圆环所在平面垂直，如图 1－ 5－ 8 甲所示．已知通过圆环的 磁通量随时间 t 的变化关系如图乙所示，图中的最大磁通量 Φ0 和变化周期 T 都是已知量，求： (1)在 t＝ 0 到 t＝ T/4 的时间内，通过金属圆环某横截面的电 荷量 q. (2)在 t＝ 0 到 t＝ 2 T 的时间内，金属环所产生的电热 Q. 图 1－ 5－ 8 解析： ( 1 ) 由磁通量随时间变化的图线可知在 t ＝ 0 到 t ＝ T /4时间内环中的感应电动势 E 1 ＝Δ ΦΔ t，环中的电流为 I 1 ＝ E 1 / R 则在这段时间内通过金属环某横截面的电量 q ＝ I 1 t ，联立求解得 q ＝Φ 0R. ( 2 ) 在 t ＝ T /4 到 t ＝ T /2 和在 t ＝ 3 T /4 到 t ＝ T 时间内，环中的感应电动势 E2＝ 0 在 t ＝ T /2 和在 t ＝ 3 T /4 时间内，环中的感应电动势 E3＝4 Φ0T 由欧姆定律可知在以上时。