新课标粤教版3-2选修三14法拉弟电磁感应定律4内容摘要:
求匀速滑动时的速度 . 图 1237 能力 思考 方法 【 解析 】 当导体杆向右滑动时,通过回路efcb的磁通量将发生变化,从而在回路中产生感应电动势 E和感应电流 速运动时的速度为 v,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可知: E=Blv、 I=E/R。 而磁场对导体杆的作用力为 F安 =BlI,且有 F=F安 ,解得匀速滑动时的速度为: v=FR/B2l2. 能力 思考 方法 【 例 4】 如图 1238所示,长都为 l的金属棒 OA、 OB和圆弧组成闭合回路,磁感应强度为 B的匀强磁场和回路所在平面垂直,保持棒OA和圆弧不动,将棒 OB绕 O点以角速度 ω 顺时针转动, B端一直与圆弧接触,求 OB棒上感应动势的大小; 图 1238 能力 思考 方法 【 解析 】 方法一:在△ t时间内 OB扫过的面积△ s= ω R2△ t/2。 回路中磁通量的变化量△ Φ =B△ s,再由 E= △ Φ /△ t求出感应电动势 E=B ω R2/2; 方法二:可以将 OB看做是切割磁感线运动,切割速度为其中点速度 v=ω l/2,则有E=Blv=Bω l2/2,可见此方法更为简单;因此在此题中将圆弧和 OA去掉后的计算 OB产生的感应电动势的结果是一样的,只不过此种情况下无感应电流 . Φ/102Wb t/s A B D 0 1 2 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场。 若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则: ( ) A、线圈中 0时刻感应电动势最大 B、线圈中 D时刻感应电动势为零 C、线圈中 D时刻感应电动势最大 D、线圈中 0到 D时间内平均 感应电动势为 ABD 三、导体作切割磁感线运动 电动势 E大小 如图所示闭合。新课标粤教版3-2选修三14法拉弟电磁感应定律4
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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: 221,21LBB L vEv • 例题 如下图所示,半径为 r的金属环绕通过某直径的轴 OO’以角速度 ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为 B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在金属环转过 30176。 角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大。 • 分析:根据金属环在磁场中转动的始末位置穿过环的磁通量 Φ1和
动势的比较 tE 是求整个回路的总电动势 ,并且求出的是△ t 时间内的平 均感应电动势 ,而公式 E=BLV 求出的只是切割磁感线的那部分导体中的感应电动势 ,不一定是回路中的总感应电动势 ,并且它一般用于求某一时刻的瞬时感应电动势 . 二.典型例题 例 有一面积为 S=100cm2 的金属环,电阻为 R=,环中磁场的变化规律如下图 4 所示,且磁场方向垂直纸面向里,在 t1 到
接一电阻 R , R = 3 , 放置在竖直向下的匀强磁场中 , 磁感强度 B=2T。 电阻为 r= 1 、 长为 L=2m的金属棒受到水平向左的拉力 F作用 , 以 v=3m/s的速度沿导轨做匀速直线运动。 求: ( 1) 拉力 F=。 ( 2) 拉力做功 W=
= nΔ ΦΔ t所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势,而不是回路中某部分导体的感应电动势,整个回路的感应电动势为零时,其回路中某段导体的感应电动势不一定为零.如图 1 - 4 - 4 所示, 图 1- 4- 4 正方形线圈 abcd 垂直于匀强磁场,在匀强磁场中匀速平动时,Δ ΦΔ t= 0 ,故整个回路的感应电动势 E 总 = 0 ,但 ad 和 bc 边均存在感应电动势, E ad
碍原磁通量的变化 (增加或减少 ),使它变化的速度变慢,即延缓了原磁通量的变化 ,而不能使原磁通量停止变化。 注意“阻碍”的含义: “阻碍 ” 不是阻止、相反、削减。 它不仅有反抗的含义,还有补偿的含义。 反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少。 2. 楞次定律的简单表述: 增反减同 即当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
的速度变慢,即延缓了原磁通量的变化 ,而不能使原磁通量停止变化。 注意“阻碍”的含义: “阻碍 ” 不是阻止、相反、削减。 它不仅有反抗的含义,还有补偿的含义。 反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少。 2. 楞次定律的简单表述: 增反减同 即当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。 :一切电磁感应现象 : 整个 回路