(
课件网) 课 时 1 电 磁 感 应现象及其应用 例1．一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，线框内 感应电流的方向为( ) A．一直沿顺时针方向 B．一直沿逆时针方向 C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向 √ 导体棒切割磁感线产生感应电动势 平动切割 E＝B l v 例2．如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时速度为v，方向与磁场边界成45°角，若线框的总电阻为R，则( ) A．线框穿进磁场过程中，线框中电流的方向为DCBA B．AC刚进入磁场时，线框中感应电流为 C．AC刚进入磁场时，线框所受安培力为 D．AC刚进入磁场时，CD两端电压为Bav √ √ 10．如图所示，一折角θ=45°的导体框架水平固定放置，处于垂直纸面向里的匀强磁场中，一根足够长且截面均匀的导体棒放在导体框架上。t=0时导体棒与O点的距离为l0，此时在外力作用下以初速度v0开始运动。已知导体棒中的感应电流与时间的关系是I=I0＋kt(I0与k均为常量且已知)，在t=时刻，导体棒的电功率为P0。除导体棒外，其余各部分电阻均不计 (1)试推导出导体棒的速度随时间的变化关系； 课 时 2 电 磁 感 应现象及其应用 1．法拉第电磁感应定律： E＝n，其中n为线圈匝数 穿过线圈的磁通量与匝数无关， 感应电动势与匝数有关， n匝线圈相当于n个相同的电源串联 磁通量的变化率：对应Φ———t图线上某点切线的斜率 2．磁通量发生变化的三种情况 (1)磁通量的变化是由面积变化引起时：ΔΦ＝BΔS，则E＝nB (2)磁通量的变化是由磁场变化引起时：ΔΦ＝ΔBS，则E＝nS 注意S为线圈在磁场中的有效面积 (3)磁通量的变化是由于面积和磁场变化共同引起的:ΔΦ＝∣∣ 3．计算通过导体截面的电荷量的两个途径：q＝t ==n q=n t= q= 例1．如图所示，水平面上固定一个顶角为60°的光滑金属导轨MON，导轨处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m的导体棒CD与∠MON的角平分线垂直，导轨与棒单位长度的电阻均为r。t=0时刻，棒CD在水平外力F的作用下从O点以恒定速度v0沿∠MON的角平分线向右滑动，在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。若棒与导轨均足够长，则( ) A．流过导体棒的电流I始终为 B．F随时间t的变化关系为F=t C．t0时刻导体棒的发热功率为t0 D．撤去F后，导体棒上能产生的焦耳热为mv02 √ √ √ 例4．如图甲，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙。下列关于棒的运动速度v、闭合回路中磁通量的变化率、外力F以及流过R的电荷量q随时间变化的图像正确的是( ) 例6．如图甲所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有“∧”形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计)，MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3 m、质量m为1kg、电阻R为0.3 Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v=1m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好)。g取10 m/s2。 (1)求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8 m处电势差UCD； (2)推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图乙中画出F———x关 ... ...
