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1、法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律的应用（二）（二）V流量（流量（Q）：单位时间内流过的体积。）：单位时间内流过的体积。d水水L电磁流量计电磁流量计设感应电动势为设感应电动势为E,磁感应强度为磁感应强度为B，测量管截面，测量管截面内平均流速为内平均流速为v，流量计导管内径为，流量计导管内径为d。管壁管壁ab两点间电动势为：两点间电动势为：E=Bvd流体的体积：流体的体积：运动时间：运动时间：管中沿途的流量为：管中沿途的流量为：综合得：综合得：讨论与交流讨论与交流闭合金属线框闭合金属线框abcd的电阻为的电阻为R，置于有界的匀强磁场，置于有界的匀强磁场B中，现以速度中，现以速度v匀速拉出
2、磁场，设匀速拉出磁场，设ad、bc边的长度边的长度为为L，bc边在水平外力边在水平外力F的作用下，将整个线框匀速拉的作用下，将整个线框匀速拉出磁场，这个过程中线框的感应电流为出磁场，这个过程中线框的感应电流为I，cd边受到的边受到的安培力为安培力为F安安。V VbcadBBbadcF安安FIV V（1）E=BLv I=E/R F安安=BIL 得：得：F安安=B2L2v/R（2）由受力平衡得：）由受力平衡得： F=F安安 得：得：P=Fv=B2L2v2/R（3）电功率：）电功率： P=E2/R=B2L2v2/R(4)拉力拉力F的功率的功率P和通过线框电流的电功率和通过线框电流的电功率P相等相等。
3、电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功，当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功，就等于感应电路中释放的热量。就等于感应电路中释放的热量。（5）计算线框的感应电动势：）计算线框的感应电动势：E=BLv 物体受力平衡时：物体受力平衡时：P电电=P外外 即：即：E2/R=F外外v 得：得：E= (F外外v R)1/2还有什么方法？还有什么方法？反电动势反电动势1、判断电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及、判断电源在电
4、动机线圈中产生的电流的方向以及ab.cd两个边受力的方向两个边受力的方向.2、既然线圈在磁场中转动、既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动线圈中就会产生感应电动势势.感应电动势加强了电源产生的电流感应电动势加强了电源产生的电流,还是削弱了它还是削弱了它?是有利于线圈的转动是有利于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动还是阻碍了线圈的转动? 电动机转动时产生的感应电动势电动机转动时产生的感应电动势削弱削弱了电源的电流，了电源的电流，这个电动势称为这个电动势称为反电动势反电动势。反电动势的作用是。反电动势的作用是阻碍线圈阻碍线圈的转动的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机。这样，线圈要维
5、持原来的转动就必须向电动机提供电能，提供电能，电能转化为其它形式的能。电能转化为其它形式的能。3 3、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？会发生什么情况？这时应采取什么措施？电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电阻一般都很小，线圈中电流会很大电流会很大，电动机可，电动机可能会烧毁。这时，应能会烧毁。这时，应立即切断电源立即切断电源，进行检查。，进行检查。 直接写出图12-3-3所示各种情况下导线ab两端的感应电动势的表达式（B.L.已知） 如图所示，边
6、长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直,经过t时间转过120角,求:(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值; (2)转过120角时,感应电动势的瞬时值.120 如图所示，平行的光滑金属导轨EF和GH相距，处于同一竖直平面内，EG间接有阻值主R的电阻，轻质金属杆ab长为2l，紧贴导轨竖直放置，离b端l/2处固定有质量为m的球。整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴绕b端向右倒下至水平位置时，球的速度为v。若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求在此过程中：(1)通过R的电量(2)R中的最
7、大电流强度REFFHabm【例7】如图，光滑金属导轨一端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨间距为d，垂直于匀强磁场的磁感应强度为B。今有一电阻为r的金属棒，其质量为m，以初速度v0沿导轨向右滑行，求：(1)金属棒从开始运动到静止的过程中R上产生的焦耳热(2)上述过程中通过导体棒的电量(3)金属棒滑行的距离v0R分析： 金属棒向右运动，回路产生逆时针方向电流，金属棒所受安培力向左，故金属棒做减速运动，直至停止例8、如图，水平固定的光滑金属导轨abcd，处于竖直向下的匀强磁场中，导轨的ad边与bc边平行，间距为L1，电阻可忽略不计。一根导体棒ef平行于ab边置于导轨上，与导轨保持良好接触。已知导体棒的电阻为R，与ab相距为L2。（1）如果磁感应强度按BB0kt的规律增大（k为常数）， 且导体棒在外力作用下操持静止。试求导体棒中的感应 电流大小和方向。（2）在（1）的情况下，如果控制棒是水平且与棒垂直的外 力F，试求F的方向和F的大小随时间t变化的规律。（3）若在t=0时刻，磁感应强度为B0，此时棒以恒定速度v从 初位置开始向右匀速运动，为确保棒中不产生感应电 流，磁感应强度应按什么规律变化？cabdefB同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
