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1、第四章 电磁感应 1.法拉第电磁感应定律: 复习 2.导体切割磁感线时的感应电动势 为v与B夹角 3. 感应电动势中电势的高低由楞次定律判定 例与练 1.一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁 场从1T增加到9T。求线圈中的感应电 动势。 例与练 1.一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁 场从1T增加到9T。求线圈中的感应电 动势。 1.6V 例与练 2.如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴 00以角速度作匀速转动,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900角的
2、过程中，环中产生 的电动势的平均值是多大? 0 0 B 例与练 2.如图，半径为r的金属环绕通过某直径的轴 00以角速度作匀速转动,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900角的过程中，环中产生 的电动势的平均值是多大? 0 0 B 例与练 3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线 框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度 由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势 B 0 0 a d c b (2)线圈转过1/2周的过程中 的平均感应电动势 例与练 3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线
3、 框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度 由图示位置逆时针方向转动。求: (1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势 B 0 0 a d c b 例与练 3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线 框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00以角速度 由图示位置逆时针方向转动。求: (2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势 B 0 0 a d c b 例与练 4.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
4、D、线圈中0到D时间内 平均感应电动势为0.4V /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 例与练 4.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0.4V /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 例与练 4.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
5、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0.4V /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 斜率表示 的变化率 例与练 4.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0.4V /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 斜率表示 的变化率 例与练 4.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
6、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0.4V /10-2Wb t/s A B D 0 1 2 0.1 斜率表示 的变化率 例与练 5.如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长 为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动 ，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感 应电动势。 a b v 例与练 5.如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长 为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动 ，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感 应电动势。 a b v E=BLvsin 例与练 问题： 与公式
7、的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ 1.区别 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ (1) 求出的是平均感应电动势, E和某段时间或某个过程对应 求出的是瞬时感应电动势， E和某个时刻或某个位置对应 1.区别 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ (2)求出的是整个回路的感应电动势 求出的是某部分导体电动势回路 中感应电动势为零时，回路中某段 导体感应电动势不一定为零。 1.区别 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ (2)求出的是整个回路的感应电动势 求出的是某部分导体电动势回路 中感应电动势为零时，回路中某段 导体感
8、应电动势不一定为零。 1.区别 v a bc d L 例与练 6.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数 为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴 OO以角速度由图示位置逆时针方向转动求: (1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势 (2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势 B 0 0 a d c b 例与练 6.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数 为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴 OO以角速度由图示位置逆时针方向转动求: (1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势 (2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势 B 0 0 a d c
9、 b 例与练 6.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数 为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴 OO以角速度由图示位置逆时针方向转动求: (1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势 (2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势 B 0 0 a d c b 转动1周的过程中ab边 产生的感应电动势哪个 时刻最大?哪个时刻最 小? 思考: 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ 2.联系： 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ 2.联系： (1)公式中的时间趋近于0时，则E为 瞬时感应电动势 例与练 问题： 与公式 的区别和联
10、系？ 公式 的区别和联系？ 2.联系： (1)公式中的时间趋近于0时，则E为 瞬时感应电动势 (2)公式中v若代表平均速度，则E为 平均感应电动势。 例与练 问题： 与公式 的区别和联系？ 公式 的区别和联系？ 公式和公式是统一的.2.联系： (1)公式中的时间趋近于0时，则E为 瞬时感应电动势 (2)公式中v若代表平均速度，则E为 平均感应电动势。 公式的比较 P=w/t一般表达式 对应对应 一段 时间时间 求平均值值 E=/t一般表达式 对应对应 一段 时间时间 求平均值值 P=Fv导导出式 对应对应 瞬时时 速度 对应对应 平均 速度 求瞬时值时值 求平均值值 E=BLv导导出式 对应对
11、应 瞬时时 速度 对应对应 平均 速度 求瞬时值时值 求平均值值 例与练 7.如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于 匀强磁场的平面内以角速度匀速转动,磁 场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势 差. A O A 例与练 7.如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于 匀强磁场的平面内以角速度匀速转动,磁 场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势 差. A O A 例与练 8.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平 行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P 之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,
12、B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大? 例与练 10.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的 平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和 P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (1)ab中的电流多大? I=0.5A ab两点间的电压多大? 例与练 10.如图,水平面上有两根相距0.5m
13、的足够长的 平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和 P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (1)ab中的电流多大? I=0.5A ab两点间的电压多大? U=1.5V 例与练 10.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的 平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和 P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的
14、匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (2)维持ab做匀速运动的外力 多大? 例与练 10.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的 平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和 P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (2)维持ab做匀速运动的外力 多大? F=0.1N 例与练 8.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的
15、平 行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P 之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少? 电路中产生的热量是多少? 例与练 8.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平 行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P 之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中
16、,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少? 电路中产生的热量是多少? WF=0.1J 例与练 8.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平 行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P 之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长 ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个 装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T. 现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动. RB r P M N a Q b v (3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少? 电路中产生的热量是多少? WF=0.1J Q=0.1J 例与练 9.如图,一个水平放置导体框架,宽度L=1.50m,接 有电阻R=0.20,设匀
