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通用版2018-2019版高中物理第一章电磁感应微型专题练1法拉第电磁感应定律的应用课件教科版选修3 .ppt

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  • 卖家[上传人]:博****1
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    • 1、微型专题1法拉第电磁感应定律的应用第一章电磁感应学习目标1.理解公式En 与EBLv的区别和联系,能够应用这两个公式求解感应电动势.2.掌握电磁感应电路中感应电荷量求解的基本思路和方法.3.会求解导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势.内容索引重点探究启迪思维 探究重点达标检测检测评价 达标过关重点探究一、En 和和EBLv的比较应用例例1如图1所示,导轨OM和ON都在纸面内,导体AB可在导轨上无摩擦滑动,ABON,若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑,导体与导轨都足够长,磁场的磁感应强度为0.2 T.问:图1(1)3 s末夹在导轨间的导体长度是多少?此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大?答案解析(2)3 s内回路中的磁通量变化了多少?此过程中的平均感应电动势为多少?答案解析解析解析3 s内回路中磁通量的变化量3 s内电路产生的平均感应电动势为:例例2如图2甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d0.5 m.右端接一阻值为4 的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B按如图乙规律变化.CF长为2 m.在t0时,金属棒ab从图示位置由静止在

      2、恒力F作用下向右运动到EF位置,整个过程中小灯泡亮度始终不变.已知ab金属棒电阻为1 ,求:(1)通过小灯泡的电流;图2答案解析答案答案0.1 A解解析析因灯泡亮度始终不变,故在t4 s末金属棒刚好进入磁场,且做匀速运动,此时金属棒中的电流IIL0.1 A恒力大小:FF安BId0.1 N.(2)恒力F的大小;答案解析答案答案0.1 N解解析析因灯泡亮度始终不变,金属棒在磁场中运动时,产生的感应电动势为E2E10.5 V(3)金属棒的质量.答案解析答案答案0.8 kg例例3如图3甲所示,一个圆形线圈的匝数n1 000,线圈面积S300 cm2,线圈的电阻r1 ,线圈外接一个阻值R4 的电阻,线圈处在一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场中,圆形磁场的面积S0200 cm2,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.求:二、电磁感应中的电荷量问题图3(1)第4 s时线圈的磁通量及前4 s内磁通量的变化量.答案答案8103 Wb4103 Wb答案解析(2)前4 s内的平均感应电动势.答案答案1 V答案解析解析解析由题图乙可知前4 s内磁感应强度B的变化率前4 s内的平均感应电动势(3)前4 s内通过R

      3、的电荷量.答案答案0.8 C答案解析所以q0.8 C.总结提升总结提升求电磁感应中电荷量的一个有用的结论:注意:求解电路中通过的电荷量时,一定要用平均感应电动势和平均感应电流计算.针针对对训训练练如图4所示,空间存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B.一半径为b(ba)、电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合.当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为 答案解析图4例例4长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度做匀速转动,如图5所示,磁感应强度为B.求:(1)ab棒的平均速率;三、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算图5答案解析(2)ab两端的电势差;答案解析解析解析ab两端的电势差:(3)经时间t金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少?此过程中平均感应电动势多大?答案解析解析解析设经时间t金属棒ab所扫过的扇形面积为S,则:由法拉第电磁感应定律得:总结提升总结提升导体转动切割磁感线:当导体棒在垂直于匀强磁场的平面内,其一端固定,以角速度匀速转动时,产生的感应电动

      4、势为E ,如图6所示.当圆盘在匀强磁场中以角速度绕圆心匀速转动时,如图7所示,相当于无数根“辐条”转动切割,它们之间相当于电源的并联结构,圆盘上的感应电动势为E图6图7达标检测1.(En 与与EBLv的的比比较较应应用用)如图8所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增大为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2,则E1与E2之比为 A.11 B.21 C. 12 D.14123图8答案解析解解析析根据EBLv,磁感应强度增大为2B,其他条件不变,所以感应电动势变为2倍.2.(转转动动切切割割磁磁感感线线产产生生感感应应电电动动势势)如图9所示,匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间变化的变化率 的大小应为 答案图9123解析3.(电电磁磁感感应应中中的的电电荷荷量量计计算算)物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图10所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为 答案图10解析123

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