（通用版）2018-2019版高中物理 第一章 電磁感應 微型專題練1 法拉第電磁感應定律的應用課件 教科版選修3-2.ppt

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1、微型專題1法拉第電磁感應定律的應用,第一章電磁感應,學習目標 1.理解公式En 與EBLv的區(qū)別和聯(lián)系，能夠應用這兩個公式求解感應電動勢. 2.掌握電磁感應電路中感應電荷量求解的基本思路和方法. 3.會求解導體棒轉動切割磁感線產生的感應電動勢.,內容索引,,重點探究 啟迪思維 探究重點,達標檢測 檢測評價 達標過關,重點探究,一、En 和EBLv的比較應用,例1如圖1所示，導軌OM和ON都在紙面內，導體AB可在導軌上無摩擦滑動，ABON，若AB以5 m/s的速度從O點開始沿導軌勻速右滑，導體與導軌都足夠長，磁場的磁感應強度為0.2 T.問：,圖1,(1)3 s末夾在導軌間的導體長度是多少？

2、此時導體切割磁感線產生的感應電動勢多大？,答案,解析,解析夾在導軌間的部分導體切割磁感線產生的電動勢才是電路中的感應電動勢. 3 s末，夾在導軌間導體的長度為：,(2)3 s內回路中的磁通量變化了多少？此過程中的平均感應電動勢為多少？,答案,解析,解析3 s內回路中磁通量的變化量,3 s內電路產生的平均感應電動勢為：,例2如圖2甲所示，固定在水平面上電阻不計的光滑金屬導軌，間距d0.5 m.右端接一阻值為4 的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B按如圖乙規(guī)律變化.CF長為2 m.在t0時，金屬棒ab從圖示位置由靜止在恒力F作用下向右運動到EF位置，整個過程中小燈泡亮

3、度始終不變.已知ab金屬棒電阻為1 ，求： (1)通過小燈泡的電流；,圖2,答案,解析,答案0.1 A,解析金屬棒未進入磁場時，電路總電阻R總RLRab5 ,解析因燈泡亮度始終不變，故在t4 s末金屬棒剛好進入磁場，且做勻速運動，此時金屬棒中的電流IIL0.1 A 恒力大?。篎F安BId0.1 N.,(2)恒力F的大??；,答案,解析,答案0.1 N,解析因燈泡亮度始終不變，金屬棒在磁場中運動時，產生的感應電動勢為E2E10.5 V,(3)金屬棒的質量.,答案,解析,答案0.8 kg,例3如圖3甲所示，一個圓形線圈的匝數(shù)n1 000，線圈面積S300 cm2，線圈的電阻r1 ，線圈外接一個阻值R

4、4 的電阻，線圈處在一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場中，圓形磁場的面積S0200 cm2，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示.求：,二、電磁感應中的電荷量問題,圖3,(1)第4 s時線圈的磁通量及前4 s內磁通量的變化量.,答案8103 Wb4103 Wb,答案,解析,解析磁通量 BS00.4200104 Wb8103 Wb 磁通量的變化量為： 0.2200104 Wb4103 Wb,(2)前4 s內的平均感應電動勢.,答案1 V,答案,解析,解析由題圖乙可知前4 s內磁感應強度B的變化率,前4 s內的平均感應電動勢,(3)前4 s內通過R的電荷量.,答案0.8 C,答案,解析,所以q0.8

5、 C.,求電磁感應中電荷量的一個有用的結論：,注意：求解電路中通過的電荷量時，一定要用平均感應電動勢和平均感應電流計算.,針對訓練如圖4所示，空間存在垂直于紙面的勻強磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內部及外部，磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B.一半徑為b(ba)、電阻為R的圓形導線環(huán)放置在紙面內，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.當內、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導線環(huán)截面的電荷量為,,答案,解析,圖4,解析設開始時穿過導線環(huán)向里的磁通量設為正值，1Ba2，向外的磁通量則為負值，2B(b2a2)，總的磁通量為它們的代數(shù)和(取絕對值)B|b22a2|，末態(tài)總的磁通量為0，,例4長為l的金屬

6、棒ab以a點為軸在垂直于勻強磁 場的平面內以角速度做勻速轉動，如圖5所示， 磁感應強度為B.求： (1)ab棒的平均速率；,三、導體棒轉動切割磁感線產生感應電動勢的計算,圖5,答案,解析,(2)ab兩端的電勢差；,答案,解析,解析ab兩端的電勢差：,(3)經時間t金屬棒ab所掃過面積中磁通量為多少？此過程中平均感應電動勢多大？,答案,解析,解析設經時間t金屬棒ab所掃過的扇形面積為S，則：,由法拉第電磁感應定律得：,導體轉動切割磁感線： 當導體棒在垂直于勻強磁場的平面內，其一端固定，以角速度勻速轉動時，產生的感應電動勢為E ，如圖6所示. 當圓盤在勻強磁場中以角速度繞圓心勻速轉動時，

7、如圖7所示，相當于無數(shù)根“輻條”轉動切割，它們之間相當于電源的并聯(lián)結構，圓盤上的感應電動勢為E,圖6,圖7,達標檢測,1.(En 與EBLv的比較應用)如圖8所示，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動，MN中產生的感應電動勢為E1；若磁感應強度增大為2B，其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變?yōu)镋2，則E1與E2之比為 A.11 B.21 C. 12 D.14,1,2,3,圖8,,答案,解析,解析根據(jù)EBLv，磁感應強度增大為2B，其他條件不變，所以感應電動勢變?yōu)?倍.,2.(轉動切割磁感線產生感應電動勢)如圖9所示，勻強磁場中有一由

8、半圓弧及其直徑構成的導線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應強度大小為B0.使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉動半周，在線框中產生感應電流.現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應強度大小隨時間線性變化.為了產生與線框轉動半周過程中同樣大小的電流，磁感應強度隨時間變化的變化率 的大小應為,,答案,圖9,1,2,3,解析,解析設半圓的半徑為L，電阻為R，當線框以角速度勻速轉動時產生的感應電動勢E1,1,2,3,3.(電磁感應中的電荷量計算)物理實驗中，常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電荷量.如圖10所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應強度.已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測勻強磁場中，開始時線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉180，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出被測磁場的磁感應強度為,答案,,圖10,解析,1,2,3,1,2,3,