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° ＝