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1、法拉第电磁感应定律及其应用教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN法拉第电磁感应定律及其应用法拉第电磁感应定律及其应用1、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比,即 Ent2、理解、应用公式时应注意(1)、正确区分,三者之间的区别t是状态量,某一时刻,某一位置的磁通量为BS是过程量,是表示回路从某一时刻到另一时刻磁通量的变化量,即2-1表示磁通量的变化率t,它们之间无直接决定性关系,即大或大都不能确定t就大,反之大,或也不一定大tt(2)、用 En计算出的感应电动势的大小是t 时间内感应电动势的平均t值由 EBLvsin
2、,可求得瞬时值由于这些规律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应的问题时,从能量的观点去认识,往往更能触及问题的本质,也往往是处理此类问题的一个捷径电磁感应是中学物理的一个重要“节点”,不少问题中涉及到:力和运动、动量和能量、电路和安培力等多方面的知识,综合性很强,因此,通过对该部分内容的复习,可以带动对前面各章知识的回顾和应用,有利于提高综合运用知识分析解决问题的能力。例 1:半径为 a 的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为 B,磁场方向垂直纸面向里,半径为 b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中 a,b,金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计LL 的电阻均为2
3、(1)、若棒以 V05ms 的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO的瞬间(如图所示),MN 中的电动势和流过灯 L1的电流;(2)、撤去中间的金属棒 MN,将右面的半环 OL2O以 OO为轴向上翻转90,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为率例 2:如图所示,位于同一水平面内的两根平行导轨间的距离为 L,导轨的左端连接一个耐压足够大的电容器,电容器的电容为C,放在导轨上的导体杆 cd 与导轨接触良好,cd 杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动,加速度为 a,磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下,导轨足够长,不计导轨、导体杆和连接电容器的导线的电阻,导体杆的摩擦
4、也可忽略不计求从导体杆开始运动经过时间 t,电容器吸收的能量 E例 3:如图所示,在相距 L 的两根水平放置的无限长金属导轨上,放置两根金属棒 ab 和 cd,两棒质量均为34T/s,求 L1的功tm,电阻均为 R,ab 棒用细绳通过定滑轮与质量也是 m 的砝码相连,整个装置处于无限大、竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为 B,导轨电阻、接触电阻都不计,不计一切摩擦,现将砝码从静止开始释放,经历时间 t,电路中的电功率达到最大值,求此时 cd 棒的加速度及 ab 棒的速度各为多大,(设砝码不会触地,取 g10ms2)例 4:如图所示,两根平行金属导轨固定在水平桌面上,每根导轨每米的电阻为 r0m
5、,导轨的端点 P、Q 用电阻可忽略的导线相连,两导轨间的距离L有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面,已知磁感应强度 B 与时间 t 的关系为 Bkt,比例系数 ks,一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动,在滑动过程中保持与导轨垂直,在 t0 时刻,金属杆紧靠在 P、Q 端,在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动,求在 t时金属杆所受的安培力4例 5:如图所示,固定水平桌面上的金属框架 edcf,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒 ab 搁在框架上,可无摩擦滑动,此时 adcb 构成一个边长为 L 的正方形,棒的电阻为 r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为 B0。若从 t0 时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度 v 向右作匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出 B 与 t 的关系式)5