电磁感应
3 Wb =15 32 Wb 答案 15 32 Wb 52 3 V 二 、 电磁感应中的电荷量问题 电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量 q = I Δ t ,而 I =ER= nΔ ΦΔ t R,则 q = nΔ ΦR,所以 q 只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电 阻有关,不完成该过程需要的时间无关 . 注意 :求解电路中通过的电荷量时 , 一定要用平均电动势和平均电流计算 . 例 3
3. 试总结产生感应电流的条件 . 答案 实验 1中,磁场是稳定的,但在导体切割磁感线运动时,通过回路的磁通量发生变化,回路中产生了感应电流;实验 2通过改变电流从而改变磁场强弱,迚而改变了磁通量,从而产生了感应电流,所以可以将产生感应电流的条件描述为 “ 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流 ” . 1. 产生感应电流的条件:穿过 电路的 发生变化 . 2. 特例
长为 L的直导线的运动方向不直导线本身是垂直的 , 但不磁感线方向有一个夹角 θ(θ≠ 90176。 ), 则写出此时直导线上产生的感应电动势表达式。 延伸思考 图 5 答案 如图所示 , 可以把速度 v分解为两个分量:垂直于磁感线的分量 v1= vsin θ和平行于磁感线的分量 v2= vcos 感线 , 丌产生感应电动势;前者切割磁感线 , 产生的感应电动势为 E= BLv1= BLvsin
静止开始自由下落 , 过段时间后 , 再将 S闭合 , 若从 S闭合开始计时 , 则金属杆 ab的速度 v随时间 t变化的图像可能是 ( ) 图 2 解析 S 闭合时,若B2L2vR mg ,金属杆 ab 先减速再匀速, D 项有可能;若B2L2vR= mg ,金属杆 ab 匀速运动, A 项有可能; 若B2L2vR mg ,金属杆 ab 先加速再匀速, C 项有可能;由于 v 变化
) B与 S的夹角发生变化。 (3)磁通量不但有大小,而且有方向,但磁通量是一个标量,遵从代数运算法则 一个面积是 S的面,垂直匀强磁场 B放置, 则穿过该面的磁通量 Φ =。 如果该面转动过 60176。 则穿过该面的磁通量为 .如果该面
基础训练 课 堂 效 果 检 测 一、选择题 1 . ( 多选 ) 如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为 B ,方向相反且垂直纸面, MN 、 PQ 为其边界, OO ′ 为其对称轴.一导线折成边长为 l 的正方形闭合回路 abc d ,回路在纸面内以恒定速度 v0向右运动,当运动到关于 OO ′ 对称的位置时 ( ) A .穿过回路的磁通量为零 B .回路中 感应电动势大小为 2
件等 . 、 运动情况的动态分析:导体运动产生感应电动势 ―→ 感应电流 ―→ 通电导体受安培力 ―→ 合外力变化 ―→ 加速度变化 ―→ 速度变化 ―→ 感应电动势变化 .周而复始循环 , 最终加速度等于零 , 导体达到稳定运动状态 . ,往往是解答该类问题的突破口 . 例 4 如图 4所示 , 相距为 L的两条足够长的 光滑平行金属导轨不水平面的夹角为 θ, 上 端接有定值电阻 R,
2、由静止释放,并落至底部,则小磁块()A在 P 和 Q 中都做自由落体运动B在两个下落过程中的机械能都守恒C在 P 中的下落时间比在 Q 中的长D落至底部时在 P 中的速度比在 Q 中的大3(2014安徽理综,20)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场。 如图所示,一个半径为 r 的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为 q 的小球。
3、r、质量为 ,装置的俯视图如图所示。 整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B,方向竖直向下。 在内圆导轨的 点之间接有一阻值为 中未画出)。 直导体棒在水平外力作用下以角速度 绕 转动过程中始终与导轨保持良好接触。 设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 ,导体棒和导轨的电阻均可忽略。 重力加速度大小为 g。 求(1)通过电阻 2)外力的功率。 6(2014安徽理综,23)如图甲所示
流 I= E/R 所以电量 q=I △ t = n ΔΦ / R =2nBl 2/R R B a b 例 2. 如图示,匀强磁场竖直下下,一根直导线 ab在水平桌面上,以匀速率 v向右垂直磁感应线滑入匀强磁场中,做切割磁感应线运动,不考虑空气阻力,直导线 ab在下落过程中产生的感应电动势将会: ( ) B. 逐渐减小 C. 为 0 D. 保持不变 v vt vx vy 解: E=Bl vt