法拉第電磁感應(yīng)定律

1、 1.3 1.3 法拉第電磁感應(yīng)定律 問(wèn)題問(wèn)題1 1：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？：電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？ 問(wèn)題問(wèn)題2 2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1 1）閉合電路）閉合電路（2 2）有電源）有電源 （1 1）閉合電路）閉合電路 （2 2）磁通量變化）磁通量變化試從試從本質(zhì)上本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同比較甲、乙兩電路的異同乙乙甲甲 相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：甲中有電池（甲中有電池（電源電源）乙中有螺線管乙中有螺線管（相當(dāng)于電源相當(dāng)于電源）乙圖中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源。乙圖中產(chǎn)生感應(yīng)

2、電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源。一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E E1.1.定義定義: : 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。 既然閉合電路中既然閉合電路中有感應(yīng)電流有感應(yīng)電流，這，這個(gè)電路中就個(gè)電路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過(guò)是一個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流只不過(guò)是一個(gè)現(xiàn)象，它表示電路中，它表示電路中在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象在輸送著電能；而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時(shí)輸出電能的能力。的本質(zhì)，它表示電路已經(jīng)具備了隨時(shí)輸出電能的能力。幾點(diǎn)說(shuō)明：幾點(diǎn)說(shuō)明： 不論電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生不論

3、電路是否閉合，只要穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，變化，電路中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。 磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因磁通量是否變化是電磁感應(yīng)的根本原因。若磁通。若磁通量變化了，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再若電路又量變化了，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再若電路又是閉合的，電路中將會(huì)有感應(yīng)電流。是閉合的，電路中將會(huì)有感應(yīng)電流。變化變化產(chǎn)生產(chǎn)生E E產(chǎn)生產(chǎn)生I I 總電阻一定時(shí)，總電阻一定時(shí)，E E越大越大，I I越越大，大，指針偏轉(zhuǎn)角越大指針偏轉(zhuǎn)角越大。 問(wèn)題問(wèn)題1 1：在實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)：在實(shí)驗(yàn)中，電流表

4、指針偏轉(zhuǎn)原因是什么？原因是什么？問(wèn)題問(wèn)題2 2：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)：電流表指針偏轉(zhuǎn)程度跟感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？電動(dòng)勢(shì)的大小有什么關(guān)系？觀察實(shí)驗(yàn)，分析并思考回答下面的問(wèn)題：觀察實(shí)驗(yàn)，分析并思考回答下面的問(wèn)題：?jiǎn)栴}問(wèn)題3 3：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈：該實(shí)驗(yàn)中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同？中，快插入和慢插入有什么相同和不同？ 從條件上看從條件上看從結(jié)果上看從結(jié)果上看相同相同不同不同變化的快慢不同變化的快慢不同 都發(fā)生了變化都發(fā)生了變化都產(chǎn)生了都產(chǎn)生了E(I)產(chǎn)生的產(chǎn)生的E(I)大小不等大小不等知由rREI2 2磁通量變化磁通量變化越快越

5、快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。 1.1.內(nèi)容內(nèi)容: : 電路中電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這的大小，跟穿過(guò)這一電路的一電路的磁通量的變化率磁通量的變化率成成正正比。比。 二、法拉第電磁感應(yīng)定律二、法拉第電磁感應(yīng)定律 tEtKE (K(K是一個(gè)常數(shù)是一個(gè)常數(shù)) )tnE (n(n為線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)) )k=1, k=1, 對(duì)對(duì)n n匝線圈就有匝線圈就有注意：注意：公式中公式中取絕對(duì)值取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流，不涉及正負(fù)，感應(yīng)電流的方向另行判斷。的方向另行判斷。(n(n為線圈的匝數(shù)為線圈的匝數(shù)) )tnE2.2.數(shù)學(xué)表達(dá)式數(shù)學(xué)表達(dá)式: :t因?yàn)?212tt 是一段時(shí)

6、間內(nèi)磁通量是一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變化率的平均變化率 tnE算出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)算出的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 當(dāng)磁通量均勻變化時(shí)當(dāng)磁通量均勻變化時(shí), ,某一時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)某一時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于全段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。勢(shì)等于全段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。問(wèn)題問(wèn)題1 1：磁通量大：磁通量大, ,磁通量變化一定大嗎磁通量變化一定大嗎? ?問(wèn)題問(wèn)題2 2：磁通量變化大：磁通量變化大, ,磁通量的變化率一定大嗎磁通量的變化率一定大嗎? ?( (可以類比速度、速度的變化和加速度可以類比速度、速度的變化和加速度.).) 磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化

7、無(wú)直接無(wú)直接關(guān)系關(guān)系: :磁通量大磁通量大( (小小, ,零零) )，磁通量的變化率不一定大，磁通量的變化率不一定大( (小小, ,零零););磁通量的變化大磁通量的變化大( (小小) )，磁通量的變化率不一，磁通量的變化率不一定大定大( (小小).).思考與討論思考與討論 物理意義物理意義與電磁感應(yīng)關(guān)與電磁感應(yīng)關(guān)系系磁通量磁通量穿過(guò)回路的磁穿過(guò)回路的磁感線的條數(shù)感線的條數(shù)多多少少無(wú)直接關(guān)系無(wú)直接關(guān)系磁 通 量 變 化磁 通 量 變 化穿過(guò)回路的磁穿過(guò)回路的磁通量通量變化變化了多了多少少產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)勢(shì)的條件條件磁通量變化率磁通量變化率/t/t穿過(guò)回路的穿過(guò)回路的磁磁通量通量變化

8、的快變化的快慢慢決定決定感應(yīng)電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的動(dòng)勢(shì)的大小大小3 3、理解、理解: :、/t/t的意義的意義三、用公式三、用公式E Enntt求求E E的三種情況：的三種情況： 1.1.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B不變，垂直于磁場(chǎng)的回路面積不變，垂直于磁場(chǎng)的回路面積S S發(fā)生變化，發(fā)生變化，SSS S2 2-S-S1 1，此時(shí)，此時(shí)，E EnBSnBStt。 2.2.垂直于磁場(chǎng)的回路面積垂直于磁場(chǎng)的回路面積S S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B B發(fā)生變化，發(fā)生變化，BBB B2 2-B-B1 1，此時(shí)，此時(shí)，E EnSBnSBtt。 3.3.磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B B和垂直于磁場(chǎng)的回路面積和垂直于

9、磁場(chǎng)的回路面積S S都發(fā)都發(fā)生變化，此時(shí)生變化，此時(shí)E En(Bn(B2 2S S2 2-B-B1 1S S1 1) ) tt。（感生電動(dòng)勢(shì)）（感生電動(dòng)勢(shì)）（動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）（動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）例例1 1、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量、如圖所示為穿過(guò)某線框的磁通量隨隨時(shí)間時(shí)間t t變化的關(guān)系圖，根據(jù)圖回答：變化的關(guān)系圖，根據(jù)圖回答：（1 1）穿過(guò)某線路的磁通量）穿過(guò)某線路的磁通量何時(shí)最大？何時(shí)最大？ 何時(shí)最??？何時(shí)最??？（2 2）/t/t何時(shí)最大？何時(shí)最??？何時(shí)最大？何時(shí)最??？（3 3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E E何時(shí)最大？何時(shí)最??？何時(shí)最大？何時(shí)最??？tOt1t2t3t4注意：注意： /t就是就是t

10、圖象的斜率圖象的斜率 E E只與只與/t/t有關(guān)，有關(guān)， 而與而與、無(wú)關(guān)。無(wú)關(guān)。1 1一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻一個(gè)矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞一個(gè)固定軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某線路的磁通量速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)某線路的磁通量隨時(shí)間隨時(shí)間t t變化的關(guān)系變化的關(guān)系如圖如圖1 1，當(dāng)線圈處于如圖，當(dāng)線圈處于如圖2 2所示位置時(shí)，它的：所示位置時(shí)，它的： A.A.磁通量最大磁通量最大, ,磁通量變化率最大磁通量變化率最大, ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.B.磁通量最小磁通量最小, ,磁通量變化率最大磁通量變化率最大, ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.C.磁通量最大磁通量最大, ,磁通量變化率最小

11、磁通量變化率最小, ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.D.磁通量最小磁通量最小, ,磁通量變化率最小磁通量變化率最小, ,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大tOt1t2t3t4圖1圖2鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)： 例例2.2.如圖如圖 (a) (a)圖所示，一個(gè)圖所示，一個(gè)500500匝的線圈的兩匝的線圈的兩端跟端跟R R99 99 的電阻相連接，置于豎直向下的的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積為勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積為20 cm20 cm2 2，電阻，電阻為為1 1 ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象如如(b)(b)圖，求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻圖，

12、求磁場(chǎng)變化過(guò)程中通過(guò)電阻R R的電流的電流為多大？為多大？鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)： 2 2穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘穿過(guò)一個(gè)單匝線圈的磁通量始終為每秒鐘均勻地增加均勻地增加2 Wb2 Wb，則：，則： A A線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘增加2 V2 V B B線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2 V2 V C C線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)始終是2 V2 V D D線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3.3.有一個(gè)有一個(gè)5050匝的線圈，如果穿過(guò)它的磁通量的變化率匝的線圈，如果穿過(guò)它的磁通量的變化率為為0.5Wb/s0.

13、5Wb/s，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：4.4.一個(gè)一個(gè)100100匝的線圈，在匝的線圈，在0.5s0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01Wb0.01Wb增加到增加到0.09Wb0.09Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。5.5.一個(gè)匝數(shù)為一個(gè)匝數(shù)為100100、面積為、面積為10cm10cm2 2的線圈垂直磁場(chǎng)放的線圈垂直磁場(chǎng)放置置, , 在在0.5s0.5s內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從內(nèi)穿過(guò)它的磁場(chǎng)從1T1T增加到增加到9T9T。求線圈。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。6.6.如圖，半徑為如圖，半徑為r r的金屬環(huán)繞通過(guò)某直徑的軸的金屬環(huán)繞通過(guò)

14、某直徑的軸0000以角以角速度速度作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng), ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，從金，從金屬環(huán)面與磁場(chǎng)方向?qū)侪h(huán)面與磁場(chǎng)方向重合重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí), ,則在則在 金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)金屬環(huán)轉(zhuǎn)過(guò)90900 0角的過(guò)程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的角的過(guò)程中，環(huán)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的 平均值是多大平均值是多大? ?00B22rBE鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：7.7.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,有一矩形線框有一矩形線框, ,邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)ab=ab=L L1 1,bc=,bc=L L2 2線框繞中心軸線框繞中心軸0000以角速度以角速度由圖示位置由圖示位置逆時(shí)針?lè)较?/p>

15、轉(zhuǎn)動(dòng)。求逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。求: :(1)(1)線圈轉(zhuǎn)過(guò)線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/41/4周周的過(guò)程的過(guò)程 中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2)(2)線圈轉(zhuǎn)過(guò)線圈轉(zhuǎn)過(guò)1/21/2周周的過(guò)程的過(guò)程 中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)212LBLE B00adcb鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：212LBLE /10- -2Wbt/sA B D0120.18.8.單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如磁場(chǎng)。若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則：圖所示，則：( )( )A A、線圈中、線圈中0 0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最

16、大時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 B B、線圈中、線圈中D D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 C C、線圈中、線圈中D D時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 D D、線圈中、線圈中0 0到到D D時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi) 平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.4V0.4VABD斜率表示斜率表示的變化率的變化率鞏固練習(xí)：鞏固練習(xí)：EvGababdc如圖所示矩形金屬線框如圖所示矩形金屬線框abcdabcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B勻勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面跟磁感線垂直，設(shè)強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面跟磁感線垂直，設(shè)cdcd的長(zhǎng)度為的長(zhǎng)度為L(zhǎng) L，abab邊以速度邊以速度v v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)勻速切割

17、磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). .回路在時(shí)間回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：內(nèi)增大的面積為：S=Lvt產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：穿過(guò)回路的磁通量的變化為：=BStE=BLvtttBLvBLv（v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）u四、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EvGababdcvBv1v2l若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度不垂直于磁場(chǎng)方向若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度不垂直于磁場(chǎng)方向 ( (導(dǎo)體斜切磁感線導(dǎo)體斜切磁感線) )注意：注意：2、導(dǎo)線的長(zhǎng)度、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為應(yīng)為有效長(zhǎng)度有效長(zhǎng)度1、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向和磁感線平行平行時(shí)時(shí), E=03、速度、速度v為平均值為平均

18、值(瞬時(shí)值瞬時(shí)值), E就為平均值就為平均值(瞬時(shí)值瞬時(shí)值)Lv為為v與與B夾角夾角sin1BLvBLvEv 公式公式BLvBLv中的中的L L指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。指的是切割磁感線的有效長(zhǎng)度。 如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，L L是導(dǎo)線在垂直磁場(chǎng)方是導(dǎo)線在垂直磁場(chǎng)方向上的投影長(zhǎng)度。向上的投影長(zhǎng)度。 如果導(dǎo)線是彎曲的，應(yīng)取與如果導(dǎo)線是彎曲的，應(yīng)取與B.VB.V垂直的等效直線垂直的等效直線的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度思考題思考題 求下面圖示情況下，求下面圖示情況下，a a、b b、c c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？電動(dòng)勢(shì)各為多大？ 如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖，勻

19、強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬的金屬棒棒ab在垂直于在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與與L成成角，求金角，求金屬棒屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abvE=BLvsindvRBv1v2在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,有一個(gè)匝數(shù)為有一個(gè)匝數(shù)為n n的的矩形線圈矩形線圈, ,邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)ab=ab=L L1 1,bc=,bc=L L2 2線圈繞中心軸線圈繞中心軸OOOO以角速度以角速度由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。求由圖示位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。求: :(1)(1)轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)過(guò)1/41/4周周時(shí)時(shí)abab邊產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)邊產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)

20、電動(dòng)勢(shì)(2)(2)轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)過(guò)1/21/2周周時(shí)時(shí)abab邊產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)邊產(chǎn)生的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2sinsin21LnBLBLvE轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)1 1周的過(guò)程中周的過(guò)程中abab邊產(chǎn)生的感邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)哪個(gè)時(shí)刻最大應(yīng)電動(dòng)勢(shì)哪個(gè)時(shí)刻最大? ?哪個(gè)時(shí)哪個(gè)時(shí)刻最小刻最小? ?思考思考: :B00adcb如圖如圖,長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅桿的銅桿OA以以O(shè)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,求求桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)多大桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)多大.AOA221LBE問(wèn)：能否用問(wèn)：能否用 來(lái)計(jì)算？來(lái)計(jì)算？BlvE 222BLLBLBlv

21、E）（中因?yàn)閺囊驗(yàn)閺腛A,各點(diǎn)的線速度是均勻各點(diǎn)的線速度是均勻變化的變化的,故取棒中點(diǎn)的速度代表棒故取棒中點(diǎn)的速度代表棒的平均速度，由的平均速度，由仍得到上面的結(jié)果仍得到上面的結(jié)果.如圖所示矩形金屬線框如圖所示矩形金屬線框abcd處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面跟磁感線垂直，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面跟磁感線垂直，設(shè)cd的長(zhǎng)的長(zhǎng)度為度為L(zhǎng)=0.30m，電阻，電阻R=0.50.ab邊以速度邊以速度v=5.0m/s向右運(yùn)向右運(yùn)動(dòng)動(dòng).（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。└袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?）感應(yīng)電流的大?。└袘?yīng)電流的大?。?）為使導(dǎo)體棒）為使導(dǎo)體棒ab保持保持勻速運(yùn)動(dòng)的外力大小勻速運(yùn)

22、動(dòng)的外力大?。?）外力做功的功率）外力做功的功率（5）感應(yīng)電流的功率）感應(yīng)電流的功率例例5 5 如圖如圖, ,水平面上有兩根相距水平面上有兩根相距0.5m0.5m的足夠長(zhǎng)的平行的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌金屬導(dǎo)軌MNMN和和PQ,PQ,它們的電阻不計(jì)它們的電阻不計(jì), ,在在M M和和P P之間接有之間接有R=R=3.03.0的定值電阻的定值電阻, ,導(dǎo)體棒長(zhǎng)導(dǎo)體棒長(zhǎng)abab=0.5m,=0.5m,其電阻為其電阻為r r=1.0,=1.0,與導(dǎo)軌接觸良好與導(dǎo)軌接觸良好. .整個(gè)裝置處于方向豎直向整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,B B=0.4T.=0.4T.現(xiàn)使現(xiàn)使abab以以v=10mv=10ms s的速度向的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)右做勻速運(yùn)動(dòng). .(1)(1)abab中的電流多大中的電流多大? ? abab兩點(diǎn)間的電壓多大兩點(diǎn)間的電壓多大? ?(2)(2)維持維持abab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大做勻速運(yùn)動(dòng)的外力多大? ?(3)(3)abab向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)1m1m的過(guò)程中的過(guò)程中, , 外力做的功是多少外力做的功是多少? ?電路中產(chǎn)生的熱量是多少電路中產(chǎn)生的熱量是多少? ? RBrPMNaQbvWF=0.1JI=0.5AF=0.1NQ=0.1JU=1.5V例例6 6. .如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S S，將條形磁鐵，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一