物理：1.6《法拉第电磁感应定律的应用(二)》课件(粤教版选修3-2)

法拉第电磁感应定律的应用（二）V流量（Q）：单位时间内流过的体积。d水L电磁流量计设感应电动势为E,磁感应强度为B，测量管截面内平均流速为v，流量计导管内径为d。管壁ab两点间电动势为：E=Bvd流体的体积：运动时间：管中沿途的流量为：综合得：讨论与交流闭合金属线框abcd的电阻为R，置于有界的匀强磁场B中，现以速度v匀速拉出磁场，设ad、bc边的长度为L，bc边在水平外力F的作用下，将整个线框匀速拉出磁场，这个过程中线框的感应电流为I，cd边受到的安培力为F安。VbcadBBbadcF安FIV（1）E=BLvI=E/RF安=BIL得：F安=B2L2v/R（2）由受力平衡得：F=F安得：P=Fv=B2L2v2/R（3）电功率：P’=E2/R=B2L2v2/R(4)拉力F的功率P和通过线框电流的电功率P’相等。电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功，就等于感应电路中释放的热量。（5）计算线框的感应电动势：E=BLv物体受力平衡时：P电=P外即：E2/R=F外v得：E=(F外vR)1/2还有什么方法？反电动势•1、判断电源在电动机线圈中产生的电流的方向以及ab.cd两个边受力的方向.•2、既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动势.感应电动势加强了电源产生的电流,还是削弱了它?是有利于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动?电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。3、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。直接写出图12-3-3所示各种情况下导线ab两端的感应电动势的表达式（B.L.ν.θ已知）sinEBLV2EBRvEBRv如图所示，边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在面与磁感线垂直,经过t时间转过120°角,求:(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值;(2)转过120°角时,感应电动势的瞬时值.2123E=21Battt（）23EB2Ln3siBavt（＝）120°如图所示，平行的光滑金属导轨EF和GH相距ｌ，处于同一竖直平面内，EG间接有阻值主R的电阻，轻质金属杆ab长为2l，紧贴导轨竖直放置，离b端l/2处固定有质量为m的球。整个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中，当ab杆由静止开始紧贴绕b端向右倒下至水平位置时，球的速度为v。若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求在此过程中：(1)通过R的电量(2)R中的最大电流强度REFFHabm2(1)32BlqItRR解：22(2)()111422mglmvmv球对球：从临界位置至水平EmBlv中点2=vRvv中点球由得ImmER2422mvglIBlR【例7】如图，光滑金属导轨一端接有电阻R，导轨电阻不计，导轨间距为d，垂直于匀强磁场的磁感应强度为B。今有一电阻为r的金属棒，其质量为m，以初速度v0沿导轨向右滑行，求：(1)金属棒从开始运动到静止的过程中R上产生的焦耳热(2)上述过程中通过导体棒的电量(3)金属棒滑行的距离v0R××××××××××分析：金属棒向右运动，回路产生逆时针方向电流，金属棒所受安培力向左，故金属棒做减速运动，直至停止201Q=2(1)mv回路产生的总热量0(2)IBdtmv由动量定理得0mvqItBd通过导体棒的电量(3)BsdqItRrRr又022()RrmvsBd金属棒的位移例8、如图，水平固定的光滑金属导轨abcd，处于竖直向下的匀强磁场中，导轨的ad边与bc边平行，间距为L1，电阻可忽略不计。一根导体棒ef平行于ab边置于导轨上，与导轨保持良好接触。已知导体棒的电阻为R，与ab相距为L2。（1）如果磁感应强度按B＝B0＋kt的规律增大（k为常数），且导体棒在外力作用下操持静止。试求导体棒中的感应电流大小和方向。（2）在（1）的情况下，如果控制棒是水平且与棒垂直的外力F，试求F的方向和F的大小随时间t变化的规律。（3）若在t=0时刻，磁感应强度为B0，此时棒以恒定速度v从初位置开始向右匀速运动，为确保棒中不产生感应电流，磁感应强度应按什么规律变化？cabdefB12(1)E=BSKLLtt解：感应电动势12KLLEI==RR感应电流方向：水平向右2121010F=F=BIL=(2)()()kLLBktILBktR外安12012(3)=BS=BL(L+vt)=BLL棒中无感应电流的条件：回路磁通量不变202LB=L+Bvt