重点高中物理课件高二理科《44法拉第电磁感应定律习题课》

1、第四章第四章 电磁感应电磁感应4.4 法拉第电磁感应定律习题课法拉第电磁感应定律习题课1.1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律: :tnE复习复习2.2.导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线时的感应电动势为为v与与B夹角夹角3.3. 感应电动势感应电动势中电势的高低由楞次定律判定中电势的高低由楞次定律判定sinBLvE 例与练例与练1.1.一个匝数为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。例与练例与练1.1.一个匝数为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

2、感应电动势。1.6V例与练例与练2.2.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?00B例与练例与练2.2.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?00B22rBE例与练例与练3.3.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

3、。求:(1)(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势B00adcb(2)(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势例与练例与练3.3.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)(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势B00adcb212LBLE 例与练例与练3.3.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)(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势B00adcb212LBLE 例与练例与练4.4.单匝

4、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- -2Wbt/sA B D0120.1例与练例与练4.4.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- -2Wbt/sA B D0120.1例与练例与练4.

5、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- -2Wbt/sA B D0120.1斜率表示斜率表示的变化率的变化率例与练例与练4.4.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- -2Wbt/

6、sA B D0120.1斜率表示斜率表示的变化率的变化率例与练例与练4.4.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- -2Wbt/sA B D0120.1斜率表示斜率表示的变化率的变化率例与练例与练5.5.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。abv例与练例与练5.5.如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金

7、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。abvE=BLvsin例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？1.区别区别例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？(1)(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.区别区别例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？(2)(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，

8、回路中某段 导体感应电动势不一定为零。1.区别区别例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？(2)(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.区别区别vabcdL例与练例与练6.6.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)(1)转过1/41/4周时ab边产生的瞬时感应电动势( (2 2) )转过1/1/2 2周时ab边产生的瞬时感应电动势B00adcb例与练例与练6.

9、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)(1)转过1/41/4周时ab边产生的瞬时感应电动势( (2 2) )转过1/1/2 2周时ab边产生的瞬时感应电动势2sinsin21LnBLBLvEB00adcb例与练例与练6.6.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)(1)转过1/41/4周时ab边产生的瞬时感应电动势( (2 2) )转过1/1/2 2周时ab边产生的瞬时感应电动势B00adc

10、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?思考思考:例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？2.联系：联系：例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？2.联系：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例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式 的区别和联系？公式 的区别和联系？2.联系：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。例与练例与练tnEsin BLvE问题：问题：与公式

11、 的区别和联系？公式 的区别和联系？公式公式和公式和公式是统一的是统一的. .2.联系：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。公式的比较公式的比较P=w/t一般表达式一般表达式对应一段对应一段时间时间求平均值求平均值E=/t一般表达式一般表达式对应一段对应一段时间时间求平均值求平均值P=Fv导出式导出式对应瞬时对应瞬时速度速度对应平均对应平均速度速度求瞬时值求瞬时值求平均值求平均值E=BLv导出式导出式对应瞬时对应瞬时速度速度对应平均对应平均速度速度求瞬时值求瞬时值求平均值求平均值例与练例与练7.7.如图,长为L的铜杆O

12、A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.AOA例与练例与练7.7.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.AOA221LBE例与练例与练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.RBrPMNaQbv(1)ab中的电流多大? ab两

13、点间的电压多大?例与练例与练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.RBrPMNaQbv(1)ab中的电流多大? I=0.5A ab两点间的电压多大?例与练例与练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

14、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.RBrPMNaQbv(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.RBrPMNaQbv(2)维持ab做匀速运动的外力多大?例与练例与练10.如图,水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导

15、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.RBrPMNaQbv(2)维持ab做匀速运动的外力多大?F=0.1N例与练例与练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.RBrPMNaQ

16、bv(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.RBrPMNaQbv(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=

17、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.RBrPMNaQbv(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=0.1JQ=0.1J例与练例与练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,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动

18、势 的大小(2)回路上感应电流的大小例与练例与练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,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势 的大小E=BLv=0.80V例与练例与练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,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当

19、ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(2)回路上感应电流的大小A0 . 4rREI小结小结由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以也可用下式求值等于平均值，所以也可用下式求E.小结小结由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时由于导体运动过程中感应电动势不变，瞬时值等于平均值，所以也可用下式求值等于平均值，所以也可用下式求E.tSBtE小结小结如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测得的就是外电路上的电压，即得的就是外电路上的电压，即小结小结如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测如果这时跨接在电阻两端有一个电压表，测得的就是外电路上的电压，即得的就是外电路上的电压，即ErRRIRU例与练例与练10.如图,有一匀强