1、第四章第四章 電磁感應電磁感應4.4 法拉第電磁感應定律習題課法拉第電磁感應定律習題課1.1.法拉第電磁感應定律法拉第電磁感應定律: :tnE復習復習2.2.導體切割磁感線時的感應電動勢導體切割磁感線時的感應電動勢為為v與與B夾角夾角3.3. 感應電動勢感應電動勢中電勢的高低由楞次定律判定中電勢的高低由楞次定律判定sinBLvE 例與練例與練1.1.一個匝數為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置, 在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。例與練例與練1.1.一個匝數為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置, 在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的

2、感應電動勢。1.6V例與練例與練2.2.如圖，半徑為r的金屬環繞通過某直徑的軸00以角速度作勻速轉動,勻強磁場的磁感應強度為B，從金屬環面與磁場方向重合時開始計時,則在 金屬環轉過900角的過程中，環中產生的電動勢的平均值是多大?00B例與練例與練2.2.如圖，半徑為r的金屬環繞通過某直徑的軸00以角速度作勻速轉動,勻強磁場的磁感應強度為B，從金屬環面與磁場方向重合時開始計時,則在 金屬環轉過900角的過程中，環中產生的電動勢的平均值是多大?00B22rBE例與練例與練3.3.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00以角速度由圖示位置逆時針方向轉動

3、。求:(1)(1)線圈轉過1/4周的過程中的平均感應電動勢B00adcb(2)(2)線圈轉過1/2周的過程中的平均感應電動勢例與練例與練3.3.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00以角速度由圖示位置逆時針方向轉動。求:(1)(1)線圈轉過1/4周的過程中的平均感應電動勢B00adcb212LBLE 例與練例與練3.3.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一矩形線框,邊長ab=L1,bc=L2線框繞中心軸00以角速度由圖示位置逆時針方向轉動。求:(2)(2)線圈轉過1/2周的過程中的平均感應電動勢B00adcb212LBLE 例與練例與練4.4.單匝

4、矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4V/10- -2Wbt/sA B D0120.1例與練例與練4.4.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4V/10- -2Wbt/sA B D0120.1例與練例與練4.

5、4.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4V/10- -2Wbt/sA B D0120.1斜率表示斜率表示的變化率的變化率例與練例與練4.4.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4V/10- -2Wbt/

6、sA B D0120.1斜率表示斜率表示的變化率的變化率例與練例與練4.4.單匝矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動，轉軸垂直于磁場。若線圈所圍面積里磁通量隨時間變化的規律如圖所示，則：A、線圈中0時刻感應電動勢最大B、線圈中D時刻感應電動勢為零C、線圈中D時刻感應電動勢最大D、線圈中0到D時間內平均感應電動勢為0.4V/10- -2Wbt/sA B D0120.1斜率表示斜率表示的變化率的變化率例與練例與練5.5.如圖，勻強磁場的磁感應強度為B，長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內運動，速度v與L成角，求金屬棒ab產生的感應電動勢。abv例與練例與練5.5.如圖，勻強磁場的磁感應強度為B，長為L的金

7、屬棒ab在垂直于B的平面內運動，速度v與L成角，求金屬棒ab產生的感應電動勢。abvE=BLvsin例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？1.區別區別例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？(1)(1) 求出的是平均感應電動勢, E和某段時間或某個過程對應 求出的是瞬時感應電動勢， E和某個時刻或某個位置對應1.區別區別例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？(2)(2)求出的是整個回路的感應電動勢 求出的是某部分導體電動勢回路 中感應電動勢為零時，

8、回路中某段 導體感應電動勢不一定為零。1.區別區別例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？(2)(2)求出的是整個回路的感應電動勢 求出的是某部分導體電動勢回路 中感應電動勢為零時，回路中某段 導體感應電動勢不一定為零。1.區別區別vabcdL例與練例與練6.6.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個匝數為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO以角速度由圖示位置逆時針方向轉動求:(1)(1)轉過1/41/4周時ab邊產生的瞬時感應電動勢( (2 2) )轉過1/1/2 2周時ab邊產生的瞬時感應電動勢B00adcb例與練例與練6.

9、6.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個匝數為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO以角速度由圖示位置逆時針方向轉動求:(1)(1)轉過1/41/4周時ab邊產生的瞬時感應電動勢( (2 2) )轉過1/1/2 2周時ab邊產生的瞬時感應電動勢2sinsin21LnBLBLvEB00adcb例與練例與練6.6.在磁感應強度為B的勻強磁場中,有一個匝數為n的矩形線圈,邊長ab=L1,bc=L2線圈繞中心軸OO以角速度由圖示位置逆時針方向轉動求:(1)(1)轉過1/41/4周時ab邊產生的瞬時感應電動勢( (2 2) )轉過1/1/2 2周時ab邊產生的瞬時感應電動勢B00adc

10、b轉動1周的過程中ab邊產生的感應電動勢哪個時刻最大?哪個時刻最小?思考思考:例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？2.聯系：聯系：例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？2.聯系：聯系：(1)公式中的時間趨近于0時，則E為 瞬時感應電動勢例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？2.聯系：聯系：(1)公式中的時間趨近于0時，則E為 瞬時感應電動勢(2)公式中v若代表平均速度，則E為 平均感應電動勢。例與練例與練tnEsin BLvE問題：問題：與公式

11、 的區別和聯系？公式 的區別和聯系？公式公式和公式和公式是統一的是統一的. .2.聯系：聯系：(1)公式中的時間趨近于0時，則E為 瞬時感應電動勢(2)公式中v若代表平均速度，則E為 平均感應電動勢。公式的比較公式的比較P=w/t一般表達式一般表達式對應一段對應一段時間時間求平均值求平均值E=/t一般表達式一般表達式對應一段對應一段時間時間求平均值求平均值P=Fv導出式導出式對應瞬時對應瞬時速度速度對應平均對應平均速度速度求瞬時值求瞬時值求平均值求平均值E=BLv導出式導出式對應瞬時對應瞬時速度速度對應平均對應平均速度速度求瞬時值求瞬時值求平均值求平均值例與練例與練7.7.如圖,長為L的銅桿O

12、A以O為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度勻速轉動,磁場的磁感應強度為B,求桿OA兩端的電勢差.AOA例與練例與練7.7.如圖,長為L的銅桿OA以O為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度勻速轉動,磁場的磁感應強度為B,求桿OA兩端的電勢差.AOA221LBE例與練例與練8.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(1)ab中的電流多大? ab兩

13、點間的電壓多大?例與練例與練10.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(1)ab中的電流多大? I=0.5A ab兩點間的電壓多大?例與練例與練10.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處

14、于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(1)ab中的電流多大? I=0.5A ab兩點間的電壓多大?U=1.5V例與練例與練10.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(2)維持ab做勻速運動的外力多大?例與練例與練10.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導

15、軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(2)維持ab做勻速運動的外力多大?F=0.1N例與練例與練8.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQ

16、bv(3)ab向右運動1m的過程中,外力做的功是多少?電路中產生的熱量是多少? 例與練例與練8.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(3)ab向右運動1m的過程中,外力做的功是多少?電路中產生的熱量是多少? WF=0.1J例與練例與練8.如圖,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不計,在M和P之間接有R=

17、3.0的定值電阻,導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0,與導軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中,B=0.4T.現使ab以v=10ms的速度向右做勻速運動.RBrPMNaQbv(3)ab向右運動1m的過程中,外力做的功是多少?電路中產生的熱量是多少? WF=0.1JQ=0.1J例與練例與練9.如圖,一個水平放置導體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20,設勻強磁場和框架平面垂直,磁感應強度B=0.40T,方向如圖.今有一導體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動,框架及導體ab電阻均不計,當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：(1)導體ab上的感應電動

18、勢 的大小(2)回路上感應電流的大小例與練例與練9.如圖,一個水平放置導體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20,設勻強磁場和框架平面垂直,磁感應強度B=0.40T,方向如圖.今有一導體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動,框架及導體ab電阻均不計,當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：(1)導體ab上的感應電動勢 的大小E=BLv=0.80V例與練例與練9.如圖,一個水平放置導體框架,寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20,設勻強磁場和框架平面垂直,磁感應強度B=0.40T,方向如圖.今有一導體棒ab跨放在框架上,并能無摩擦地沿框滑動,框架及導體ab電阻均不計,當

19、ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，試求：(2)回路上感應電流的大小A0 . 4rREI小結小結由于導體運動過程中感應電動勢不變，瞬時由于導體運動過程中感應電動勢不變，瞬時值等于平均值，所以也可用下式求值等于平均值，所以也可用下式求E.小結小結由于導體運動過程中感應電動勢不變，瞬時由于導體運動過程中感應電動勢不變，瞬時值等于平均值，所以也可用下式求值等于平均值，所以也可用下式求E.tSBtE小結小結如果這時跨接在電阻兩端有一個電壓表，測如果這時跨接在電阻兩端有一個電壓表，測得的就是外電路上的電壓，即得的就是外電路上的電壓，即小結小結如果這時跨接在電阻兩端有一個電壓表，測如果這時跨接在電阻兩端有一個電壓表，測得的就是外電路上的電壓，即得的就是外電路上的電壓，即ErRRIRU例與練例與練10.如圖,有一勻強