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1、法拉第电磁感应定律 习题课,开阳一中 yzf,知识回顾:,感应电动势的有无取决于:,感应电动势的大小取决于:,磁通量是或变化,磁通量的变化率的快慢,法拉第电磁感应定律:,(n为线圈的匝数),E求解,重要的推论:,（为v与B夹角）,通常计算平均感应电动势,多用于计算瞬时感应电动势,例:如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20 ，电阻为1，满足下列情况下时,求线圈磁场所产生的感应电动势E?,通过电阻R的电流又各为为多少？,1,磁感应强度以10Ts的变化率均匀增加,2,磁感应强度随时间变化满足以下关系: B=(10+10t)T,3,磁场的
2、磁感应强度随时间变化的图象如图所示:,1,面积S不变时,EnSBt的应用:,例：如图所示，裸金属线组成滑框，金属棒ab可滑动，其电阻为r，长为L，串接电阻R，匀强磁场为B，当ab以V向右匀速运动过程中，求：（1）棒ab产生的感应电动势E?（2）通过电阻R的电流I ， ab间的电压U?（3）若保证ab匀速运动，所加外力F的大小，在时间t秒内的外力做功W大小 ，功率P?（4）时间t秒内棒ab生热 ,电阻R上生热 ?,2,EBLV的应用:,与电路知识和力学知识的结合,等效电路图,1,电路方面:求感应电动势E,内外电路路端电压U,干支路电流I,消耗的电功率P,2,力学方面:匀速运动时所加外力F大小,外
3、力功W,外力功功率P,(1995年上海)把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:,2,在圆环和金属棒上消耗的总功率?,1,棒上的电流I大小,棒两端的电压U?,解：设金属的电阻率为，导线截面为S，圆环电阻为R，画出等效电路如图示，则 R1=R/3 R2=2R/3,R并= 2R/9 = 2/9 2r / S,电动势 E= Brv 内阻 r 1= r/S,如图所示，用截面均匀的导线弯成一个半径为r 的闭合
4、圆环，将其垂直地置于磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。用同样规格的直导线取一段置于环上（二者金属裸露相接），并以速度v 匀速地向右运动，当它运动到bc 位置时（弧 bc=1/2弧 bac）求bc两点的电势差是多少？,如图所示,夹角为的三角形金属框架MON平面与匀强磁场B垂直,导体ab能紧贴金属框架运动,当导体从O点开始,以速率v向右匀速平动时,求解回路Obc中的感应电动势E随时间的变化函数关系式及回路中感应电流的变化情况?,感应电动势E随时间的变化函数关系式指的是瞬时电动势的变化关系!,解:,从O点开始经t秒钟,回路中导体棒有效切割长度为bc :,切割长度L满足某种变化关系的情况,Ob=vt,bc=Obtg,E=BLV,小结:,1. 产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻。,2. 产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题.,4. 解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用。,