高考物理電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)課件.

1、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)十、電磁感應(yīng)十、電磁感應(yīng)內(nèi)容內(nèi)容要求要求說(shuō)明說(shuō)明7878電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁通電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁通量法拉第電磁感應(yīng)定量法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律律楞次定律1 1、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，只感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，只限于限于L L垂直于垂直于B B、v v的情的情況。況。2 2、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，不要求判斷內(nèi)電路中，不要求判斷內(nèi)電路中各點(diǎn)電勢(shì)的高低。各點(diǎn)電勢(shì)的高低。7979導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)右手定則8080自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象8181日光燈日光燈普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱要求普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一

2、考試大綱要求 在電磁感應(yīng)一章主要要解決三個(gè)基本問題在電磁感應(yīng)一章主要要解決三個(gè)基本問題1、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？、感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是什么？2、感應(yīng)電流的方向如何判斷？、感應(yīng)電流的方向如何判斷？3、感應(yīng)電流的大?。ǜ袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)）應(yīng)如何計(jì)算？、感應(yīng)電流的大?。ǜ袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)）應(yīng)如何計(jì)算？ 楞次定律解決了感應(yīng)電流的方向判斷問題，法拉第電磁楞次定律解決了感應(yīng)電流的方向判斷問題，法拉第電磁感應(yīng)定律用于計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而感應(yīng)電流的大小感應(yīng)定律用于計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，而感應(yīng)電流的大小只需運(yùn)用閉合電路歐姆定律即可確定。因此，只需運(yùn)用閉合電路歐姆定律即可確定。因此，楞次定律、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律

3、法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)這一章的重點(diǎn)。是電磁感應(yīng)這一章的重點(diǎn)。 另外，電磁感應(yīng)的規(guī)律也是自感、交變電流、變壓器等知另外，電磁感應(yīng)的規(guī)律也是自感、交變電流、變壓器等知識(shí)的基礎(chǔ)，與實(shí)際生活聯(lián)系較多，因而在電磁學(xué)中占據(jù)了舉識(shí)的基礎(chǔ)，與實(shí)際生活聯(lián)系較多，因而在電磁學(xué)中占據(jù)了舉足輕重的地位。足輕重的地位。 全章可分為全章可分為三三個(gè)單元：個(gè)單元：第一單元：第一單元：磁通量磁通量 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 楞次定律和右手定則楞次定律和右手定則第第二二單元：?jiǎn)卧悍ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律和切割感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律和切割感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì) 第三單元第三單元： 自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 日光燈原理日光燈原理

4、復(fù)習(xí)單元的劃分及課時(shí)按排1 1、磁通量、磁通量 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 楞次定律楞次定律和右手定則（和右手定則（2 2課時(shí)）課時(shí)）2 2、法拉第電磁感應(yīng)定律及切割式法拉第電磁感應(yīng)定律及切割式（3 3課時(shí)）課時(shí)）3 3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問題（4 4課時(shí)）課時(shí)）4 4、自感現(xiàn)象、自感現(xiàn)象 日光燈原理（日光燈原理（1 1課時(shí)）課時(shí)）第一單元：第一單元：磁通量磁通量 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 楞次楞次定律和右手定則定律和右手定則一、磁通量一、磁通量 磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積與垂直磁場(chǎng)

5、方向的面積S的乘積叫做穿過(guò)這的乘積叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量個(gè)面的磁通量=BS=BS1 1、S S與與B B垂直：垂直：3 3、S S與與B B不垂直不平行：不垂直不平行：=B=BS= BSS= BS=Bs=Bscos （1 1）磁通量的物理意義就是穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)）磁通量的物理意義就是穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)（2）S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積Badbc2 2、 S S與與B B平行：平行：=0=0（3）磁通量雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分）磁通量雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分 磁通量如同力做功一樣，雖然是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分，磁通量如同力做功一樣，雖然

6、是標(biāo)量，卻有正負(fù)之分，如果穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為如果穿過(guò)某個(gè)面的磁通量為，將該面轉(zhuǎn)過(guò)，將該面轉(zhuǎn)過(guò)180，那么穿過(guò)，那么穿過(guò)該面的磁通量就是該面的磁通量就是- 如圖甲所示兩個(gè)環(huán)如圖甲所示兩個(gè)環(huán)a和和b，其面積，其面積SaSb，它們套在同一磁鐵的中央，試比較穿，它們套在同一磁鐵的中央，試比較穿過(guò)環(huán)過(guò)環(huán)a、b的磁通量的大小？的磁通量的大??？ 我們?nèi)魪纳贤驴?，則穿過(guò)環(huán)我們?nèi)魪纳贤驴?，則穿過(guò)環(huán)a、b的的 磁感線如圖乙所示，磁感線有進(jìn)有出相互磁感線如圖乙所示，磁感線有進(jìn)有出相互抵消后，即抵消后，即a=出出-進(jìn)進(jìn)，得，得ab 。 由此可知，若有像圖乙所示的磁場(chǎng)，在由此可知，若有像圖乙所示的磁場(chǎng)，在求磁通量

7、時(shí)要按代數(shù)和的方法求總的磁通量。求磁通量時(shí)要按代數(shù)和的方法求總的磁通量。 （4）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)）磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān) 磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，也就是磁通量大小不受線磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)影響。同理，磁通量的變化量也不受匝數(shù)的影響。圈匝數(shù)影響。同理，磁通量的變化量也不受匝數(shù)的影響。二、磁通量的變化量二、磁通量的變化量=2-1 =B S sin（是是B與與S的夾角）的夾角） S、不變，不變，B改變，這時(shí)改變，這時(shí)=B SsinB、不變，不變，S改變，這時(shí)改變，這時(shí)=S BsinB、S不變，不變，改變，這時(shí)改變，這時(shí)=BS(sin2-sin1) B、S、中有兩

8、個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí)，就要分別中有兩個(gè)或三個(gè)一起變化時(shí)，就要分別計(jì)算計(jì)算1、2，再求，再求2-1了。了。 三、感應(yīng)電流三、感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì))產(chǎn)生的條件產(chǎn)生的條件 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：只要穿過(guò)某一回路的磁通量產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：只要穿過(guò)某一回路的磁通量發(fā)生變化發(fā)生變化. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：滿足產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的同時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：滿足產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的同時(shí)，電路必須是閉合的。電路必須是閉合的。例：如圖例：如圖112所示，以邊長(zhǎng)為所示，以邊長(zhǎng)為50cm的正方形導(dǎo)線框，放置在的正方形導(dǎo)線框，放置在B=0.40T的身強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知磁場(chǎng)方向與水平方向成的身強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知磁場(chǎng)方向與水平方向成3

9、7角，角，求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中磁通量的變求線框繞其一邊從水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向的過(guò)程中磁通量的變化量化量【例】如圖所示，開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，【例】如圖所示，開始時(shí)矩形線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，且一半在磁場(chǎng)內(nèi)，一半在磁場(chǎng)外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列做法中可行的是（下列做法中可行的是（ ）A A、以、以abab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B B、以、以bdbd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于6060）C C以以bdbd邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)9090后，增大磁感強(qiáng)度后，增大磁感強(qiáng)度DD、

10、以、以acac為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于6060）四、感應(yīng)電流四、感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì))方向的判定：方向的判定： 1右手定則，右手定則， 主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)主要用于閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定，應(yīng)用時(shí)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的方向判定，應(yīng)用時(shí)要特別注意四指指向是電源內(nèi)部電流的方向因而也是要特別注意四指指向是電源內(nèi)部電流的方向因而也是電勢(shì)升高的方向。電勢(shì)升高的方向。 伸開右手，讓大拇指跟其余四指伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直

11、感線垂直(或斜著或斜著)穿過(guò)掌心，穿過(guò)掌心，大拇指大拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的方向，其余的方向，其余四指四指所指所指的方向就是的方向就是感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向.原磁場(chǎng)原磁場(chǎng) 方向方向磁通量變化磁通量變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象現(xiàn)象感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向（俯視，向（俯視，順、逆時(shí)針）順、逆時(shí)針）B B感感與與B B原原的方的方向（同向、反向（同向、反向）向）向上向上增加增加順時(shí)針順時(shí)針向下向下反向反向向上向上減少減少逆時(shí)針逆時(shí)針向上向上同向同向S SN NS SN NN NS增加增加向下向下向上向上逆時(shí)針逆時(shí)針反向反向N NS向下向下減少減少順時(shí)針順時(shí)針向下向下同向

12、同向2. 楞次定律：楞次定律： 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化磁通量的變化.原磁場(chǎng)的磁通量原磁場(chǎng)的磁通量減減小時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相小時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同同；原磁場(chǎng)的磁通量原磁場(chǎng)的磁通量增增加時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相加時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反反【例】如圖所示，平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線【例】如圖所示，平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線P P、QQ中中通過(guò)同方向、同強(qiáng)度的電流，矩形導(dǎo)線框通過(guò)同方向、同強(qiáng)度的電流，矩形導(dǎo)線框abcdabcd與與P P、Q Q處在同一平面中，從圖示中處在同一平面中，從圖示中的位置的位置I I向右勻速運(yùn)動(dòng)到位

13、置向右勻速運(yùn)動(dòng)到位置，關(guān)于在這，關(guān)于在這一過(guò)程中線框中的電流方向，正確的結(jié)論一過(guò)程中線框中的電流方向，正確的結(jié)論是（是（ ） A A沿沿abcdaabcda方向不變方向不變 B B沿沿adcbaadcba方向不變方向不變 C C由沿由沿abcdaabcda方向變?yōu)檠胤较蜃優(yōu)檠豠dcbaadcba方向方向 DD由沿由沿adcbaadcba方向變?yōu)檠胤较蜃優(yōu)檠豠bcdaabcda方向方向(1)利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟是：利用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的一般步驟是：明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的明確閉合回路中引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)方向；確定原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路中的磁通量確定原磁場(chǎng)穿過(guò)

14、閉合回路中的磁通量如何變化如何變化(是是增大還是減小增大還是減小)；根據(jù)楞次定律確定根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向(增反減同增反減同) 注意：注意：“阻礙阻礙”不是阻止不是阻止，阻礙磁通量變化指：磁通量，阻礙磁通量變化指：磁通量增加時(shí)，阻礙增加增加時(shí)，阻礙增加(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用抵消作用)（實(shí)際上磁通量還是增加）；磁通量減少時(shí)，阻（實(shí)際上磁通量還是增加）；磁通量減少時(shí)，阻礙減少礙減少(感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用)（實(shí)際上磁通量還是減?。?。（實(shí)際上磁通量還是減

15、?。?。 利用利用安培定則安培定則（右手螺旋定則）確定感應(yīng)電流方向（右手螺旋定則）確定感應(yīng)電流方向【例】一平面線圈用細(xì)桿懸于【例】一平面線圈用細(xì)桿懸于P點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平點(diǎn)，開始時(shí)細(xì)桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，已知線位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過(guò)位置和位置和位置時(shí)，順著磁場(chǎng)的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分時(shí)，順著磁場(chǎng)的方向看去，線圈中的感應(yīng)電流的方向分別為別為 位置位置 位置位置A逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向 逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向B逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向 順時(shí)針方向順時(shí)針方

16、向C順時(shí)針方向順時(shí)針方向 順時(shí)針方向順時(shí)針方向D順時(shí)針方向順時(shí)針方向 逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向例例. 如圖所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中如圖所示，有兩個(gè)同心導(dǎo)體圓環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針方向的電流，外環(huán)中原來(lái)無(wú)電流。通有順時(shí)針方向的電流，外環(huán)中原來(lái)無(wú)電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無(wú)感應(yīng)電當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無(wú)感應(yīng)電流？方向如何？流？方向如何？【例】如圖所示裝置中，【例】如圖所示裝置中，cd桿原來(lái)靜止。當(dāng)桿原來(lái)靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？桿將向右移動(dòng)？A.向右勻速運(yùn)動(dòng)向右勻速運(yùn)動(dòng) B.向右加速運(yùn)動(dòng)向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)向左加速運(yùn)動(dòng)

17、D.向左減速運(yùn)動(dòng)向左減速運(yùn)動(dòng)電電 I I磁磁 B B（安培定則）（安培定則）磁磁 B B（I, I,或或動(dòng)動(dòng)q q）力力 F F或或f f（左手定則）（左手定則）磁磁 B B（ v v）電電 I I（右手定則）（右手定則）原因原因結(jié)果結(jié)果歸納：歸納：練習(xí)練習(xí): :如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈MM相相連接，要使小導(dǎo)線圖連接，要使小導(dǎo)線圖N N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒上的裸金屬棒abab的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線線圈共面放置）（的運(yùn)動(dòng)情況是（兩線線圈共面放置）（ ）A A向右勻速

18、運(yùn)動(dòng)向右勻速運(yùn)動(dòng) B B向左加速運(yùn)動(dòng)向左加速運(yùn)動(dòng) C C向右減速運(yùn)動(dòng)向右減速運(yùn)動(dòng) D D向右加速運(yùn)動(dòng)向右加速運(yùn)動(dòng)練習(xí)練習(xí):兩圓環(huán)兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化以如圖所示方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，時(shí)，B產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（ ）AA可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 BA可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大 CA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小 DA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大【例】如圖

19、所示，有一圓環(huán)，在其左側(cè)【例】如圖所示，有一圓環(huán)，在其左側(cè)放著一條形磁鐵，當(dāng)把磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，放著一條形磁鐵，當(dāng)把磁鐵向右移動(dòng)時(shí)，判斷環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況判斷環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況(2)(2)對(duì)楞次定律中對(duì)楞次定律中“阻礙阻礙”的含義還可的含義還可以推廣為，以推廣為，感應(yīng)電流的效果總是要阻感應(yīng)電流的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”； （因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流）（因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的感應(yīng)電流） 使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)；使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)；( (增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)) ) 阻礙原電流的變化阻礙原電流的變化 （自感現(xiàn)象

20、）（自感現(xiàn)象） 【例】如圖所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌【例】如圖所示，固定在水平面內(nèi)的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N，兩根導(dǎo)體棒中，兩根導(dǎo)體棒中P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（ ）AP、Q將互相靠攏將互相靠攏 BP、Q將互相遠(yuǎn)離將互相遠(yuǎn)離C磁鐵的加速度仍為磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于磁鐵的加速度小于g練習(xí)：練習(xí)： 如圖所示，蹄形磁鐵的如圖所示，蹄形磁鐵的N N、S S極之間放極之間放置一個(gè)線圈置一個(gè)線圈abcdabcd，磁鐵和線圈都可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磁鐵和線圈都可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)

21、，若磁鐵按圖示方向繞若磁鐵按圖示方向繞OOOO軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的運(yùn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的運(yùn)動(dòng)情況是：（動(dòng)情況是：（ ）A. A. 俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同俯視，線圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同B. B. 俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相俯視，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速與磁鐵相同同C. C. 線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但開始時(shí)轉(zhuǎn)速線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但開始時(shí)轉(zhuǎn)速小于磁鐵的轉(zhuǎn)速，以后會(huì)與磁鐵轉(zhuǎn)速一致小于磁鐵的轉(zhuǎn)速，以后會(huì)與磁鐵轉(zhuǎn)速一致D. D. 線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但轉(zhuǎn)速總小于線圈與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但轉(zhuǎn)速總小于磁鐵的轉(zhuǎn)速磁鐵的轉(zhuǎn)速練習(xí)練習(xí):如圖所示，如圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸是一個(gè)可

22、繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P自左向右滑動(dòng)時(shí)，從紙自左向右滑動(dòng)時(shí)，從紙外向紙內(nèi)看，線框外向紙內(nèi)看，線框ab將（將（ ）A保持靜止不動(dòng)保持靜止不動(dòng)B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明， 無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向 例：在圖例：在圖111中，中，CDEF為閉合線圈，為閉合線圈，AB為電阻絲。當(dāng)滑動(dòng)為電阻絲。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí)，線圈變阻器的滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí)，線圈CDEF中的感應(yīng)電流在中的感應(yīng)電流在G處處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的方向是產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，

23、電源的哪一端是正極？時(shí)，電源的哪一端是正極？例：如圖所示，一條形磁鐵從靜止開始，例：如圖所示，一條形磁鐵從靜止開始，穿過(guò)采用雙線繞成的閉合線圈，條形磁穿過(guò)采用雙線繞成的閉合線圈，條形磁鐵在穿過(guò)線圈過(guò)程中可能鐵在穿過(guò)線圈過(guò)程中可能. .減速運(yùn)動(dòng)減速運(yùn)動(dòng) B.B.勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)C.C.自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng) D.D.非勻變速運(yùn)動(dòng)非勻變速運(yùn)動(dòng)第第二二單元：?jiǎn)卧悍ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律和切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)法拉第電磁感應(yīng)定律和切割感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律 1、表述：、表述： 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的通量的變化率變

24、化率成正比成正比 2、公式：、公式： Ek/t k為比例常數(shù)，為比例常數(shù)， 當(dāng)當(dāng)E、t都都取國(guó)際單位時(shí)，取國(guó)際單位時(shí)，k1，所以有，所以有E/t 若線圈有若線圈有n匝，則相當(dāng)于匝，則相當(dāng)于n個(gè)相同的電動(dòng)勢(shì)個(gè)相同的電動(dòng)勢(shì)/t串聯(lián)，所串聯(lián)，所以整個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)為以整個(gè)線圈中的電動(dòng)勢(shì)為En/t。例：一個(gè)共有例：一個(gè)共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為匝的閉合矩形線圈，總電阻為10、面積為、面積為0.04m2，置于水平面上。若線框內(nèi)的磁感強(qiáng)度在，置于水平面上。若線框內(nèi)的磁感強(qiáng)度在0.02s內(nèi)，由垂內(nèi)，由垂直紙面向里，從直紙面向里，從1.6T均勻減少到零，再反向均勻增加到均勻減少到零，再反向均勻增加到2

25、.4T。則在此時(shí)間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為則在此時(shí)間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為_A，從，從上向下俯視，線圈中電流的方向?yàn)樯舷蛳赂┮?，線圈中電流的方向?yàn)開時(shí)針方向。時(shí)針方向。3、磁通量、磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量、磁通量的變化率（、磁通量的變化率（/t）的意義的意義 物理意義物理意義與電磁感應(yīng)的關(guān)與電磁感應(yīng)的關(guān)系系磁通量磁通量穿過(guò)回路的磁感穿過(guò)回路的磁感線的條數(shù)線的條數(shù)無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)磁通量變化磁通量變化穿過(guò)回路的磁通穿過(guò)回路的磁通量的量的變化量變化量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的的條件條件磁通量變化率磁通量變化率穿過(guò)回路的磁通穿過(guò)回路的磁通量的量的變化快慢變化快慢 決定決定感

26、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的的大小大小 例、如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用例、如圖所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s，第二次用，第二次用0.1s，設(shè)插入方式相同，試求：，設(shè)插入方式相同，試求：(1)兩次線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比？?jī)纱尉€圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比？(2)兩次線圈之中平均電流之比？?jī)纱尉€圈之中平均電流之比？(3)兩次通過(guò)線圈的電量之比？?jī)纱瓮ㄟ^(guò)線圈的電量之比？練習(xí)練習(xí):在邊長(zhǎng)為在邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)的等邊三角形的區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B，其方向垂直紙面向里，一個(gè)邊長(zhǎng)也為，其方向垂直紙面向里，一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的等邊三角形

27、的等邊三角形導(dǎo)線框?qū)Ь€框EFG正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合，現(xiàn)以周期正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合，現(xiàn)以周期T繞幾何繞幾何中心中心O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，于是框架在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，于是框架EFG中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)T/6線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在T/6內(nèi)，線框的平均感應(yīng)內(nèi)，線框的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？電動(dòng)勢(shì)的大小為多少？練習(xí)練習(xí):矩形導(dǎo)線框矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制下靜止不動(dòng)，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制下靜止不動(dòng)，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所

28、示，甲所示，t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，在時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里，在0-4s時(shí)時(shí)間內(nèi)，線框間內(nèi)，線框ab邊受安培力隨時(shí)間變化的圖象（力的方向規(guī)定以向邊受安培力隨時(shí)間變化的圖象（力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖乙中（左為正方向），可能如圖乙中（ ）練習(xí)練習(xí):如圖所示，如圖所示，abcd區(qū)域里有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一豎直的圓環(huán)區(qū)域里有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)有一豎直的圓環(huán)使它勻速下落，在下落過(guò)程中，它的左半部通過(guò)水平方向的磁使它勻速下落，在下落過(guò)程中，它的左半部通過(guò)水平方向的磁場(chǎng)場(chǎng)o是圓環(huán)的圓心，是圓環(huán)的圓心，AB是圓環(huán)豎直的直徑。則（是圓環(huán)豎直的直徑。則（ ）A當(dāng)當(dāng)A與與d

29、重合時(shí)，環(huán)中電流最大重合時(shí)，環(huán)中電流最大 B當(dāng)當(dāng)O與與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大重合時(shí)，環(huán)中電流最大C當(dāng)當(dāng)O與與d重合時(shí)，環(huán)中電流最小重合時(shí)，環(huán)中電流最小 D當(dāng)當(dāng)B與與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大重合時(shí)，環(huán)中電流最大4.感應(yīng)電量的計(jì)算感應(yīng)電量的計(jì)算 設(shè)在時(shí)間設(shè)在時(shí)間 t t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為q q，則根據(jù)電流定，則根據(jù)電流定義式義式 及法拉第電磁感應(yīng)定律及法拉第電磁感應(yīng)定律 E=n E=n /t t ，得：，得：Iqt/ RnttRntREtIq如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（如果閉合電路是一個(gè)單匝線圈（n=1n=1），則：），則：qR 上式中上式中n為線圈的匝數(shù)，為線圈的匝數(shù)，

30、為磁通量的變化量，為磁通量的變化量，R為閉為閉合電路的總電阻。合電路的總電阻。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。注意：與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。 例、有一面積為例、有一面積為S100cm2的金屬環(huán)，的金屬環(huán)，電阻為電阻為R0.1，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如，環(huán)中磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，則在圖所示，磁場(chǎng)方向垂直環(huán)面向里，則在t2t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷量為量為_C練習(xí)練習(xí):物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量如圖所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用過(guò)電路的電量如圖所示，探

31、測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度已知線圈的匝數(shù)為來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度已知線圈的匝數(shù)為n，面積為，面積為s，線，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)圈翻轉(zhuǎn)場(chǎng)中，開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)圈翻轉(zhuǎn)180，沖擊，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（磁感應(yīng)強(qiáng)度為（ ）AqR/SBqR/ns CqR/2nSDqR/2S練習(xí)練習(xí): 如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置如圖，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置

32、一根串接一電阻一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直紙（在紙面內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分分別平行于別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)?，F(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：現(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過(guò)程：以速率以速率v移移動(dòng)動(dòng)d，使它與，使它與ob的距離增大一倍；的距離增大一倍；再以速率再以速率v移動(dòng)移動(dòng)c，使它與，使它與oa的距離減的距離減小一半；小一半；然后，再以速率然后，再以速率2v移動(dòng)移動(dòng)c，使它回到原處；使它回到原處；最后以速率最后以速率2v移移

33、動(dòng)動(dòng)d，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過(guò)程中通過(guò)電阻過(guò)程中通過(guò)電阻R的的電量電量的大小依次的大小依次為為Q1、Q2、Q3和和Q4，則（，則（ ）AQ1=Q2=Q3=Q4 BQ1=Q2=2Q3=2Q4 C2Q1=2Q2=Q3=Q4 DQ1Q2=Q3Q4 二、關(guān)于公式二、關(guān)于公式E=BLv的正確理解的正確理解（1）當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向既跟導(dǎo)體本身垂直又跟磁感線垂直時(shí)，）當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向既跟導(dǎo)體本身垂直又跟磁感線垂直時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大， E=BLv ；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線平行時(shí)，；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線平行時(shí)，不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；不切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)

34、勢(shì)為零； 0或或180時(shí)時(shí)E=0；導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線不垂直不平行時(shí)，分解導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線不垂直不平行時(shí)，分解v或或B，取，取垂垂直分量直分量進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)行計(jì)算。（2）此公式用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體各部分切割磁感線速度相同）此公式用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體各部分切割磁感線速度相同情況。情況。 （3）若導(dǎo)體各部分切割磁感線速度不同，可取其平均速度求）若導(dǎo)體各部分切割磁感線速度不同，可取其平均速度求電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)。 （4）公式中的）公式中的L指有效切割長(zhǎng)度。指有效切割長(zhǎng)度。 例、直接寫出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)例、直接寫出圖示各種情況下導(dǎo)線兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式的表達(dá)式(B.L.R(B.L.

35、R已知已知) )答案答案: : E=BlvsinE=Blvsin; ;E=2BRv;E=2BRv;E=BRvE=BRv練習(xí)練習(xí):如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d d，一端跨接電阻為，一端跨接電阻為R R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金，方向垂直平行導(dǎo)軌平面，一根長(zhǎng)金屬棒與導(dǎo)軌成屬棒與導(dǎo)軌成 角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒角放置，棒與導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，當(dāng)棒沿垂直棒的方向以恒定速度的方向以恒定速度v v在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是（在導(dǎo)軌上滑行時(shí)，通過(guò)電阻的電流是（ ）A ABdvBdv/ /（RsinRsin）

36、B BBdvBdv/R /R C CBdvsinBdvsin/R /R DDBdvcosBdvcos/R/R例、如圖例、如圖3所示，在所示，在2Lx0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于向垂直于xoy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于位于xoy平面內(nèi)，線框的平面內(nèi)，線框的ab邊與邊與y軸重合，軸重合，bc邊長(zhǎng)也為邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)。令線框。令線框從從t=0的時(shí)刻起由靜止開始沿的時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流的感應(yīng)電流I（取逆時(shí)針方向的電流為正）隨時(shí)間

37、（取逆時(shí)針方向的電流為正）隨時(shí)間t的函數(shù)圖象可的函數(shù)圖象可能是下圖中的哪一個(gè)？（能是下圖中的哪一個(gè)？（ ）三三.轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線平行。如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線平行。如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，長(zhǎng)方向垂直于紙面向外，長(zhǎng)L的金屬棒的金屬棒oa以以o為軸在該平面內(nèi)為軸在該平面內(nèi)以角速度以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。求金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 在應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式時(shí)，在應(yīng)用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的公式時(shí)，必須注意其中的速度必須注意其中的速度v應(yīng)該指導(dǎo)線應(yīng)該指導(dǎo)線上各點(diǎn)的平均速度，在圖中應(yīng)該是上各點(diǎn)的平

38、均速度，在圖中應(yīng)該是金屬棒金屬棒中點(diǎn)的速度中點(diǎn)的速度，因此有。，因此有。2212LBLBLE【例】【例】 如圖所示，如圖所示，xoy坐標(biāo)系坐標(biāo)系y軸左側(cè)和右側(cè)分別有垂直于紙軸左側(cè)和右側(cè)分別有垂直于紙面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為面向外、向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，一個(gè)圍成四分，一個(gè)圍成四分之一圓形的導(dǎo)體環(huán)之一圓形的導(dǎo)體環(huán)oab，其圓心在原點(diǎn)，其圓心在原點(diǎn)o，半徑為，半徑為R，開始時(shí)在，開始時(shí)在第一象限。從第一象限。從t=0起繞起繞o點(diǎn)以角速度點(diǎn)以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試畫出逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。試畫出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間隨時(shí)間t而變的函數(shù)圖象（以順時(shí)針電動(dòng)勢(shì)而變的函數(shù)圖

39、象（以順時(shí)針電動(dòng)勢(shì)為正）。為正）。解：解： 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=BR2， 周期為周期為T=2/ 例、豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為例、豎直平面內(nèi)有一金屬圓環(huán)，半徑為a，總電，總電阻為阻為R，有感應(yīng)強(qiáng)度為，有感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)環(huán)平面，環(huán)的最高點(diǎn)平面，環(huán)的最高點(diǎn)A有鉸鏈連接長(zhǎng)度為有鉸鏈連接長(zhǎng)度為2a，電，電阻也為阻也為R的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒AB，它由水平位置緊貼環(huán)面，它由水平位置緊貼環(huán)面擺下，如圖，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，擺下，如圖，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B端的線速端的線速度為度為v，則此時(shí)，則此時(shí)AB兩端的電壓大小為（兩端的電壓大小為（ ） Bav/5

40、 4Bav/5 Bav Bav/3ABB線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線垂直。如圖，矩形線圈的長(zhǎng)、寬分線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與磁感線垂直。如圖，矩形線圈的長(zhǎng)、寬分別為別為L(zhǎng)1、L2，所圍面積為，所圍面積為S，向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈繞圖示的軸以角速度，線圈繞圖示的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈的ab、cd兩邊兩邊切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加可得切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相加可得E=BS。如果線圈。如果線圈由由n匝導(dǎo)線繞制而成，則匝導(dǎo)線繞制而成，則E=nBS。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為e=nBScos

41、t 。該結(jié)論與線圈的形狀。該結(jié)論與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的具體位置無(wú)關(guān)（但是軸必須與和轉(zhuǎn)動(dòng)軸的具體位置無(wú)關(guān)（但是軸必須與B垂直）。垂直）。實(shí)際上，這就是交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)公式。實(shí)際上，這就是交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)公式。 四、公式四、公式E=n /t與與E=BLvsin的區(qū)別與聯(lián)系的區(qū)別與聯(lián)系（1）研究對(duì)象不同，）研究對(duì)象不同，E=n /t的的研究對(duì)象是一個(gè)回路研究對(duì)象是一個(gè)回路，而，而E=BLvsin研究對(duì)象是磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體研究對(duì)象是磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一段導(dǎo)體。（2）物理意義不同；）物理意義不同；E=n /t求得是求得是t時(shí)間內(nèi)的時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)，當(dāng)

42、，當(dāng)t0時(shí)，則時(shí)，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；而E=BLvsin，如果如果v是某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則是某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則E也是該時(shí)刻的也是該時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；若；若v為平均速度，則為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（3）E=n /t求得的電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而求得的電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)。不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)為零，整個(gè)回路的電動(dòng)勢(shì)為零，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定為零。（4）E=BLvsin和和E=n /t本質(zhì)上是本質(zhì)上是統(tǒng)一統(tǒng)

43、一。前者是后者的一種。前者是后者的一種特殊情況。但是，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用特殊情況。但是，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用EBLvsin求求E比較方便；當(dāng)穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，用比較方便；當(dāng)穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，用E= n /t求求E比較方便。比較方便。例、如圖所示，有一夾角為例、如圖所示，有一夾角為的金屬角架，的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的角架所圍區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為磁感強(qiáng)度為B，方向與角架所在平面垂直，方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線一段直導(dǎo)線ab垂直垂直ce，從頂角，從頂角c貼著角架以貼著角架以速度速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，求：向右勻速運(yùn)動(dòng)，求

44、：(1)t時(shí)刻角架的時(shí)刻角架的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？練習(xí)練習(xí): :如圖所示，正方形線圈如圖所示，正方形線圈ABCDABCD位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ABAB邊與邊與磁場(chǎng)左邊界重合。在相同的時(shí)間內(nèi)使線圈分別向左勻速拉出磁場(chǎng)左邊界重合。在相同的時(shí)間內(nèi)使線圈分別向左勻速拉出磁場(chǎng)和繞磁場(chǎng)和繞ABAB邊勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)。則前后兩種情況下回路中通過(guò)邊勻速轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)。則前后兩種情況下回路中通過(guò)的電量的電量q q1 1 、q q2 2與外力所做的功與外力所做的功WW1 1 、WW2 2 之比為：（之比為：（ ） A A、 q q1 1

45、q q2 2 = 1 2 = 1 2 B B、q q1 1 q q2 2 = 1 1 = 1 1 C C、 WW1 1WW2 2 = 1 = 1 D D、WW1 1 W W2 2 = 8 = 8 2 22專題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問題專題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中綜合問題 問題的處理思路問題的處理思路 1 1、確定電源、確定電源: :產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就相當(dāng)于電源，利用路就相當(dāng)于電源，利用法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律確定其電確定其電動(dòng)勢(shì)的大小，利用動(dòng)勢(shì)的大小，利用楞次定律楞次定律確定其正負(fù)極確定其正負(fù)極. . 需要強(qiáng)調(diào)的是：在電源需要強(qiáng)調(diào)的是：在

46、電源內(nèi)部?jī)?nèi)部電流是由電流是由負(fù)極流向正極負(fù)極流向正極的，的，在在外部外部從從正極流向外電路正極流向外電路，并由負(fù)極流入電源，并由負(fù)極流入電源. .如無(wú)感如無(wú)感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)的流向應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)的流向. . 2 2、分析電路結(jié)構(gòu)、分析電路結(jié)構(gòu), ,畫等效電路圖畫等效電路圖. . 3 3、利用電路規(guī)律求解、利用電路規(guī)律求解, ,主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律主要有歐姆定律，串并聯(lián)規(guī)律等等. . 例題例題: :用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)a a和和b,b,它們的半徑之比它們的半徑之比r ra a:r :rb b2:1,2:1,連接兩

47、圓環(huán)連接兩圓環(huán)部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)且靠的很近部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)且靠的很近, ,均均勻變化的磁場(chǎng)具有理想的邊界（邊界寬于圓勻變化的磁場(chǎng)具有理想的邊界（邊界寬于圓環(huán)直徑）如圖所示環(huán)直徑）如圖所示, ,磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化率變化率變化. .那么當(dāng)那么當(dāng)a a環(huán)置于磁場(chǎng)中與環(huán)置于磁場(chǎng)中與b b環(huán)置于磁環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下場(chǎng)中兩種情況下, ,直導(dǎo)線中上下直導(dǎo)線中上下A A、B B兩點(diǎn)電兩點(diǎn)電勢(shì)差之比勢(shì)差之比U U1 1 / U / U2 2為為 . . B BA AB BA A 例例: :如圖所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示，平行導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B

48、（方（方向向里）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為向向里）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為L(zhǎng) L且足夠長(zhǎng)，左端且足夠長(zhǎng)，左端電阻為電阻為R R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接一電容為C C的電容器。現(xiàn)有一長(zhǎng)的電容器?，F(xiàn)有一長(zhǎng)2L2L的金屬棒的金屬棒abab放在導(dǎo)軌上，放在導(dǎo)軌上，abab以以a a為軸順時(shí)針以角速度為軸順時(shí)針以角速度 勻速轉(zhuǎn)過(guò)勻速轉(zhuǎn)過(guò)9090的過(guò)程的過(guò)程中，通過(guò)中，通過(guò)R R的電量為多少？的電量為多少？ 分析分析: :要注意電路結(jié)構(gòu)的分析及要注意電路結(jié)構(gòu)的分析及金屬棒切割過(guò)程的分析金屬棒切割過(guò)程的分析. . abab沿軌道滑動(dòng)的過(guò)程中沿軌道滑動(dòng)的過(guò)程中, ,棒上電棒上電源電動(dòng)

49、勢(shì)不斷增大源電動(dòng)勢(shì)不斷增大, ,通過(guò)通過(guò)R R的電流的電流不斷增大不斷增大, ,電容器不斷被充電電容器不斷被充電; ;當(dāng)當(dāng)棒即將脫離軌道時(shí)棒即將脫離軌道時(shí),R,R上電流達(dá)到上電流達(dá)到最大最大,C,C被充電量同時(shí)也達(dá)到最大被充電量同時(shí)也達(dá)到最大. .當(dāng)棒離開軌道時(shí)當(dāng)棒離開軌道時(shí),C,C放電放電, ,所有電所有電荷通過(guò)荷通過(guò)R RC CR R (1)(1)設(shè)設(shè)abab棒以棒以a a為軸旋轉(zhuǎn)到為軸旋轉(zhuǎn)到b b端剛脫離導(dǎo)軌的過(guò)程中端剛脫離導(dǎo)軌的過(guò)程中, ,通通過(guò)過(guò)R R的電量為的電量為Q Q1 1 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律得根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律得: :tSBtE

50、tRSBREI223321LLLS 由電流定義由電流定義I=Q/tI=Q/t得得: :RBLQ2321 在這一過(guò)程中電容器充電的總電量在這一過(guò)程中電容器充電的總電量QQ= =CUCUmm, ,U Umm為為abab棒棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。即在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。即22)221(2BLLLBUm 解得解得: :CBLQ222 （2 2）當(dāng)）當(dāng)abab棒脫離導(dǎo)軌后棒脫離導(dǎo)軌后C C對(duì)對(duì)R R放電放電, ,通過(guò)通過(guò)R R的電量為的電量為 Q Q2 2, ,所以整個(gè)過(guò)程中通過(guò)所以整個(gè)過(guò)程中通過(guò) R R的總電量為：的總電量為：Q=QQ=Q1 1+Q+Q2 2)223(2

51、CRBLQ 例題例題: :半徑為半徑為a a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B=0.2TB=0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b b的金屬圓環(huán)與的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a=0.4ma=0.4m，b=0.6mb=0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈，金屬環(huán)上分別接有燈L L1 1、L L2 2，兩燈的電阻均為，兩燈的電阻均為R R =2=2，一金屬棒，一金屬棒MNMN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)忽略不計(jì) （1 1）若棒以）若棒以v

52、v0 0=5m/s=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑過(guò)圓環(huán)直徑滑過(guò)圓環(huán)直徑OO OO 的瞬時(shí)（如圖所示）的瞬時(shí)（如圖所示）MNMN中的電動(dòng)勢(shì)和中的電動(dòng)勢(shì)和流過(guò)燈流過(guò)燈L L1 1的電流。的電流。 （2 2）撤去中間的金屬棒）撤去中間的金屬棒MNMN，將右面的半圓環(huán)，將右面的半圓環(huán)OLOL2 2O O 以以O(shè)O OO 為軸向上翻轉(zhuǎn)為軸向上翻轉(zhuǎn)9090，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其，若此時(shí)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化，其變化率為變化率為B/tB/t=4/=4/（T/sT/s），求），求L L1 1的功率。的功率。 解析：（解析：（1 1）棒滑過(guò)圓環(huán)直徑）棒滑過(guò)圓環(huán)直徑O

53、O OO 的瞬的瞬時(shí)時(shí),MN,MN中的電動(dòng)勢(shì)中的電動(dòng)勢(shì) E E1 1=B2av=0.2=B2av=0.20.80.85=0.8V 5=0.8V 等效電路如圖（等效電路如圖（1 1）所示）所示, ,流過(guò)燈流過(guò)燈L L1 1的電流的電流 I I1 1=E=E1 1/R=0.8/2=0.4A /R=0.8/2=0.4A （2 2）撤去中間的金屬棒）撤去中間的金屬棒MN,MN,將右面的半圓將右面的半圓環(huán)環(huán)OLOL2 2OO以以O(shè)OOO為軸向上翻轉(zhuǎn)為軸向上翻轉(zhuǎn)90,90,半圓環(huán)半圓環(huán)OLOL1 1OO中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), ,相當(dāng)于電源相當(dāng)于電源, ,燈燈L L2 2為外電路為外電路, ,等

54、效電路如圖（等效電路如圖（2 2）所示）所示, ,感應(yīng)電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì) E E2 2=/t=/t=0.5=0.5aa2 2B/t=0.32V B/t=0.32V L L1 1的功率的功率 P P1 1=E=E2 22 2/4R=1.28/4R=1.2810102 2WW圖（圖（1 1）圖（圖（2 2）電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起。作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起。解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，

55、如中的有關(guān)規(guī)律，如楞次定律楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律、左右左右手定則手定則、安培力的計(jì)算公式安培力的計(jì)算公式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理動(dòng)量定理、動(dòng)能定理動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定動(dòng)量守恒定律律、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。來(lái)應(yīng)用。由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有關(guān)，由于安培力和導(dǎo)體中的電流、運(yùn)動(dòng)速度均有關(guān)， 所所以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行以對(duì)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析十分必要。十分必要。問題：?jiǎn)栴}：豎直放置的豎直放置的U U形導(dǎo)

56、軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串，上端串有電阻有電阻R R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒垂直于紙面向外。金屬棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為mm，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后后abab保持水平而下滑。試分析保持水平而下滑。試分析abab下滑過(guò)程下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況并確定能表征其最終運(yùn)動(dòng)情中的運(yùn)動(dòng)情況并確定能表征其最終運(yùn)動(dòng)情況的物理量的值況的物理量的值（其余導(dǎo)體部分的電阻（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）都忽略不計(jì)）基本思路是基本思路是: : F=BILF=BIL臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)v v與與a a方向關(guān)系方向

57、關(guān)系運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析a a變 化 情變 化 情況況F=maF=ma合外力合外力運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體所受的安培力受的安培力感應(yīng)電流感應(yīng)電流確定電源（確定電源（E E，r r）rREI變形變形 ：水平放置的水平放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串有電阻，上端串有電阻R R，磁感應(yīng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為強(qiáng)度為B B勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，有一根導(dǎo)體棒勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，有一根導(dǎo)體棒abab，與導(dǎo)軌接，與導(dǎo)軌接觸良好，用恒力觸良好，用恒力F F作用在作用在abab上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦。上，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，不計(jì)摩擦。分析分析abab 的運(yùn)動(dòng)情況，并求的運(yùn)動(dòng)情況，并求abab的最大速度

58、。的最大速度。abBR F分析：分析：abab 在在F F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到磁場(chǎng)的作用力應(yīng)電流，感應(yīng)電流又受到磁場(chǎng)的作用力f f，畫出受力圖：，畫出受力圖： f1a=(F-f)/m v E=BLv I= E/R f=BIL F f2最后，當(dāng)最后，當(dāng)f=F f=F 時(shí)，時(shí)，a=0a=0，速度達(dá)到最大，速度達(dá)到最大， FfF=f=BIL=B2 L2 vm /R vm=FR / B2 L2vm稱為收尾速度稱為收尾速度.變形：變形：如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距如圖所示，豎直平行導(dǎo)軌間距l(xiāng) l=20cm=20cm，導(dǎo)軌頂端

59、接，導(dǎo)軌頂端接有一電鍵有一電鍵K K。導(dǎo)體棒。導(dǎo)體棒abab與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦，與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦，abab的電阻的電阻R=0.4R=0.4，質(zhì)量，質(zhì)量m=10gm=10g，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處在與軌，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度道平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B=1TB=1T。當(dāng)。當(dāng)abab棒由靜止釋棒由靜止釋放放0.8s 0.8s 后，突然接通電鍵，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求后，突然接通電鍵，不計(jì)空氣阻力，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求abab棒的最大速度和最終速度的大小。（棒的最大速度和最終速度的大小。（g g取取10m/s10m/s2 2）K K

60、a ab b解解: :mgRvlBm22ab ab 棒由靜止開始自由下落棒由靜止開始自由下落0.8s0.8s時(shí)速度大小為時(shí)速度大小為v=gt=8m/sv=gt=8m/s則閉合則閉合K K瞬間，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小瞬間，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小I IBlv/R=4ABlv/R=4Aabab棒受重力棒受重力mg=0.1N, mg=0.1N, 安培力安培力F=BIL=0.8N.F=BIL=0.8N.因?yàn)橐驗(yàn)镕 Fmgmg，abab棒加速度向上，開始做減速運(yùn)動(dòng)，棒加速度向上，開始做減速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流和受到的安培力逐漸減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流和受到的安培力逐漸減小，當(dāng)安培力當(dāng)安培力 F=mgF