习题课1电磁感应定律的应用.docx

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1、习题课1电磁感应定律的应用ΔΦ[学习目标]1.进一步理解公式E＝nt与E＝Blv的区别与联系，能够应用两个公式求解感应电动势．2.学会处理电磁感应中的电荷量问题．[合作探究·攻重难]ΔΦE＝nt与E＝Blv的区别与联系ΔΦE＝ntE＝Blv一般求平均感应电动势，E与某段一般求瞬时感应电动势，E与某个时间或某个过程相对应时刻或某个位置相对应区别研究对象为整个回路研究对象为切割磁感线的导体计算由于B、S变化引起的感应电动计算导体切割磁感线所产生的感势较方便应电动势较方便联系两公式是统一的，当t→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E＝Blv中的速度如果是平均速度，则求出的感应电动势

2、为平均感应电动势如图1所示，水平放置的平行金属导轨，相距l＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小．图1思路点拨：感应电动势E＝Blv―→闭合电路欧姆定律I＝ER＋r【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为E＝Blv＝0.40×0.50×4.0V＝0.8VE0.8(2)感应电流大小为I＝R＝0.20A＝4A第

3、1页【答案】(1)0.8V(2)4A处理电磁感应中电路问题的基本思路：1分析产生感应电动势的原因，确定产生感应电动势的“导体”——电源；2明确电路结构，分清内、外电路；3根据电路组成，画出等效电路图，结合闭合电路欧姆定律列出相应的方程式.[针对训练]1.如图2所示，空间存在方向竖直向下的磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2m．额定电压为2V的小灯泡接在导轨一端，ab是跨接在导轨上内阻不计的导体棒，开始时ab与NQ的距离为0.2m.图2(1)若导体棒固定不动，要使小灯泡正常发光，磁感应强度随时间的变化率是多大？(2)若磁感应强度保持B＝2T不变，ab匀速

4、向左运动，要使小灯泡正常发光，ab切割磁感线的速度是多大？【解析】由于ab电阻不计，所以小灯泡两端的电压即为电动势，E＝UL＝2V.BBE2(1)由E＝t.S得：t＝S＝0.2×0.2T/s＝50T/sE2(2)由E＝BLv得：v＝BL＝2×0.2m/s＝5m/s【答案】(1)50T/s(2)5m/s电磁感应中电荷量q的计算在电磁感应现象中产生了感应电流，就有电荷的定向移动，t时间内通过电路某一截面的电荷量q＝It，若不是恒定电流时，计算电量必须用平均感应电流和平均感应电动势，平均感应电动势一般用法拉第电磁感应定律求解，因此q＝IEΔΦΔΦt＝Rt＝nRtt＝nR，q与ΔΦ

5、成正比，与时间无关．(式中q是指通过电路某一截面的总电荷量，而R是指回路的总电阻．)如图3甲所示，有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场的变化规律如图3乙所示，且磁场方向垂直纸面向里，在t1到t2时间内，通过金属环某横截面的电荷量是多少？图3【解析】由法拉第电磁感应定律知金属环中产生的感应电动势E＝nΔΦt，由闭第2页E合电路的欧姆定律知金属环中的感应电流为I＝R.通过金属环截面的电荷量q＝ΔΦ100×10－4×0.2－0.1I·Δt＝R＝0.1C＝0.01C.【答案】0.01C求解电路中通过的电荷量时，一定要用平均感应电动势和平均感应电流计算.[

6、针对训练]2.物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图4所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出冲击电流通过线圈的电荷量为q.由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()图4qRqRA.2nSB.nSqRqRC.2SD.S－－nΔΦqRA[q＝It，I＝t.又ΔΦ＝2BS，故B＝2nS，A正确．][当堂达标·固双基]1.如图5所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面

7、与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()图5Ba2nBa2A.2tB.2t22nBaD.2nBaC.ttB2B－BBB[磁感应强度的变化率t＝t＝t，法拉第电磁感应定律公式可写成E＝ΔΦB12Ba2nt＝ntS，其中磁场中的有效面积S＝2a，代入得E＝n2t，选项B正确，A、C、D错误．]2.如图6所示是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在第3页磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线