高考物理：用負(fù)反饋、解決電磁感應(yīng)切割問(wèn)題

1、.*;高考物理：用負(fù)反響、解決電磁感應(yīng)切割問(wèn)題電磁感應(yīng)的計(jì)算主要分為兩大類(lèi)，一類(lèi)為通過(guò)磁通量的改變來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種方法主要應(yīng)用公式E=-，求得的一般是平均電動(dòng)勢(shì)；另一類(lèi)即為導(dǎo)體桿切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BvL的問(wèn)題，我主要闡述導(dǎo)體桿切割磁感線(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題的解題思路通常是運(yùn)用負(fù)反響原理：運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流從而產(chǎn)生安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)到達(dá)最終狀態(tài)。講解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的問(wèn)題首先要明確：在電路中假如有兩個(gè)電源，并且這兩個(gè)電源是互相削弱的關(guān)系時(shí)，需考慮哪個(gè)電源電壓較大，即回路中的電流方向與電壓較大的電源電流同向。一、首先介紹一種簡(jiǎn)單情況：導(dǎo)體桿在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)切割的問(wèn)題。思路：由于法拉第電磁感應(yīng)定律=B

2、lv適用于導(dǎo)體平動(dòng)且速度方向垂直于磁感線(xiàn)方向的特殊情況。將轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平動(dòng)作等效處理。因?yàn)関=l，可以用導(dǎo)體中點(diǎn)的速度的平動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)等效于導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這里的等效是指產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣，其前提是線(xiàn)速度與角速度和半徑成正比。例1-1、如圖11-12所示，長(zhǎng)為6m的導(dǎo)體AB在磁感強(qiáng)度B=0.IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以AB上的一點(diǎn)O為軸，沿著順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。角速度=5rad/s，O點(diǎn)距A端為2m，求AB的電勢(shì)差。解析：v中BO=-=-BO=BBOv中BO=4VUBO=UB-U0=BO=4V同理，v中BO=-=-AO=BAOv中AO=1VUAO=UA-U0=AO1VUAB=U

3、A-UB=UA-UO-UB-UOUAB=UAO-UBO=1-4=-3V完畢例1-2、一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如下圖。假如忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線(xiàn)的間隔 ，用表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那么A.=fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)B.=-2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)C.=fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)D.=-2fl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)解析：對(duì)于螺旋槳葉片ab，其切割磁感線(xiàn)的速度是其做圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度，螺旋槳不同的點(diǎn)線(xiàn)速度不同，但滿(mǎn)足v=R，可求其等效切割速度v=-=fl，運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律=Blv=fl2