江西省吉安市永丰中学高二人教版物理选修3-2课件：《4.4法拉第电磁感应定律》(共35张PPT).pptVIP

磁通量Ф 磁通量变化△Ф 磁通量变化率与电磁感应的关系 例题1 例题2 例题5 讨论 三、重要的推论 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁 场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感 线，求产生的感应电动势。 回路在时间t内增大的面积为： ΔS=LvΔt 解： 产生的感应电动势为： 穿过回路的磁通量的变化为： ΔΦ=BΔS =BLvΔt G v θ B V2 V1 =Vsinθ 若导体斜切磁感线 当速度v与磁感应强度B不垂直时，可将B分解为平行于速度分量B||（对感应电动势无贡献），垂直于速度分量B?，则感应电动势： I B|| B B? v ?为B、v之间的夹角 感应电动势 L v B 公式BLv中的L指的是切割磁感线的有效长度。在上图中E=BLv，L是圆弧切割磁感线的有效长度。 如图，设匀强磁场的磁感应强度为B，导体棒ab的长度为L,以速度v在导轨上向右匀速运动。求此时a、b两点间的电势差。已知导轨的总电阻为R,导体棒ab的电阻为r。 a b v R 在上题中，导体棒ab的质量为m。若开始导体棒ab在导轨上静止，用一水平向右的恒力F拉导体棒，使它向右运动，试分析导体棒的受力情况、运动情况。求出导体棒运动的最大速度。 a b F V a b F 运动分析： F F安 水平方向受力分析： F合=F－ F安 v I F合 a a=0? N Y Vm 当F=F安时，a=0, 此时导体棒最大速度为: B G F安 N 当mgsinθ =F安时，a=0,此时导体棒最大速度为: 拓展 如图所示，长为 的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。 解析： 由于OA杆是匀速转动，故OA产生的感应电动势是恒定的，其平均值与瞬时值相同，求感应电动势的两个公式均可以用。 O 例题3 ω A B C R O 例4：如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架。OC 为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之 间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计）， 若使OC以角速度ω匀速转动。试求： （1）图中哪部分相当于电源？ （2）感应电动势E为多少？ （3）流过电阻R的电流I为多少？ 如图所示，边长为a的正方形金属线圈绕通过OO′轴，以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，求下列情况的平均感应电动势 1）线框从图示位置转过900 2）线框从图示位置转过1800 3）线框从图示位置转过300 【例题5】线框在磁场中的转动 o O’ 四.反电动势 1.既然线圈在磁场中转动，线圈中就会产生感应电动 势。感应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了 它？是有得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动？ 电动机转动是时,线圈中产生的感应电动势 总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动. ──反电动势 2.电动机由于机械故障停转,要立即切断电源。 2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做 匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大 √ 如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于2r的直导线MN，以速率V在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R的电流的平均值为__________;当MN从圆环左端滑到右端的过程中，通过R的电荷量为_________,当MN通过圆环中心O时，通过R的电流为_________. (πBrv/2R, πBr2/R,2Brv/R) 应用举例 例1、如图所示为穿过某线路的磁通量Φ随 时间t变化的关系图，试根据图说明： （1）穿过某线路的磁通量Φ何时最大？ 何时最小？ （2）Δφ/Δt何时最大？何时最小？ （3）感应电动势E何时最大？何时最小？ Φ t O t1 t2 t3 t4 注意区分几个物理量： ①Φ、Δφ、Δφ/Δt ②E只与Δφ/Δt有关， 而与Φ、Δφ无关。 思考与讨论： 如图所示，长度都是L、质量都为m的两金属杆ab、cd放在水平 放置的足够长的金属导轨MN、EF上，磁感应强度为B的匀强磁 场强度竖直向上，若ab以速度v向右运动，试回答下列问题： （不计一切摩擦且导轨足够长） （1）cd杆将