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2015年粤教版选修3-2物理课件:第1章-电磁感应《电磁感应问题的分析》


高中物理· 选修3-2· 粤教版 第一章 电磁感应 学案5 习题课:电磁感应问题的分析 1 ΔΦ 知道公式 E=n 与 E=BLv 的区别和联系,能够应用两个公式求解电动势. Δt 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. 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 1.(1)切割磁感线 (4)平均 2.平均值 瞬时 It (3)磁感应强度 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 ΔΦ 一、公式 E=n 和 E=BLv 的选用技巧 Δt ΔΦ 1.E=n 适用于任何情况,但一般用于求平均感应电动势, Δt 当 Δt→0 时,E 为瞬时值. 2.E=BLv 是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式. (1)当 v 为平均速度时,E 为平均感应电动势. (2)当 v 为瞬时速度时,E 为瞬时感应电动势. (3)当回路中同时存在两部分导体切割磁感线产生的感应电动势时,总电动势在两者方向相 同时相加,方向相反时相减(方向相同或相反是指感应电流在回路中的方向). 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 例1 如图 1 甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距 d=0.5 m.右端接一阻值 为 4 Ω 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 t=0 时,金属棒从图中位置由静止在恒力 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 Ω,求: 图1 (1)通过小灯泡的电流;(2)恒力 F 的大小; 解析 (1)金属棒未进入磁场时,电路总电阻 R 总=RL+Rab=5 Ω ΔΦ ΔB 回路中感应电动势为:E1= = S=0.5 V Δt Δt E1 灯泡中的电流强度为:IL= =0.1 A R总 (2)因灯泡亮度不变,故在 t=4 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 流强度:I=IL=0.1 A 恒力大小:F=FA=BId=0.1 N 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 例1 如图 1 甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距 d=0.5 m.右端接一阻值 为 4 Ω 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 t=0 时,金属棒从图中位置由静止在恒力 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 Ω,求: 图1 (3)金属棒的质量. (3)因灯泡亮度不变,金属棒在磁场中运动时,产生的感应电动势为:E2=E1=0.5 V E2 金属棒在磁场中的速度:v= =0.5 m/s Bd v 金属棒未进入磁场的加速度为:a= =0.125 m/s2 t F 故金属棒的质量为:m= =0.8 kg 答案 (1)0.1 A (2)0.1 N (3)0.8 kg a 学习目标 知识储备 学习探究 自我检测 例2 如图 2 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,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,它们每米长度的电阻 都是 0.2 Ω,磁场的磁感应强度为 0.2 T.问: 势多大?回路中的电流为多少? 解析 动势. 3 s 末,夹在导轨间导体的长度为: L=vt· tan 30° =

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