江西省吉安市永丰中学高二人教版物理选修3-2：《4.4法拉第电磁感应定律》(共35张PPT).ppt

§4.4 法拉第电磁感应定律;K;磁通量Ф 磁通量变化△Ф 磁通量变化率与电磁感应的关系;一、感应电动势;一、感应电动势;一、感应电动势;一、感应电动势; 例：如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁感应强度以100T／s的变化率均匀减少。在这一过程中通过电阻R的电流为多大？线圈某一横截面内通过的电荷量是多少？;巩固练习：;三、重要的推论 ;v;感应电动势;例题1 ;在上题中，导体棒ab的质量为m。若开始导体棒ab在导轨上静止，用一水平向右的恒力F拉导体棒，使它向右运动，试分析导体棒的受力情况、运动情况。求出导体棒运动的最大速度。;a;B; 如图所示，长为 的金属杆OA绕过O点垂直于纸面的固定轴沿顺时针方向匀速转动，角速度为ω。一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B，磁场范围足够大。求OA杆产生感应电动势的大小。;ω;如图所示，边长为a的正方形金属线圈绕通过OO′轴，以角速度ω做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，求下列情况的平均感应电动势 1）线框从图示位置转过900 2）线框从图示位置转过1800 3）线框从图示位置转过300;四.反电动势;2．一个矩形线圈，在匀强磁场中绕一个固定轴做 匀速转动，当线圈处于如图所示位置时，它的： A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 B.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最大,磁通量变化率最小,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最大; 如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆导线处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向如图。一根长度大于2r的直导线MN，以速率V在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R的电流的平均值为__________;当MN从圆环左端滑到右端的过程中，通过R的电荷量为_________,当MN通过圆环中心O时，通过R的电流为_________.;应用举例;思考与讨论：; 如图，质量为m,电阻为R,边长为l的正方形线圈从一匀强场区域上方高h处自由下落。设磁场的磁感应强度为B，??向如图，试分析：在线圈下边刚进入磁场到上边尚未进入磁场的过程中，线圈有可能做什么运动，并讨论其条件。;下落h高度，线框速度为：;h0;h0;讨论;引起磁通量变化的原因 1）稳恒磁场中的导体运动 , 或者回路面积 变化、取向变化等 动生电动势 ;+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ;感应电动势;电子感应加速器：在涡旋电场作用下， 电子可以被加速到 10 —100 MeV。;基本原理 　　应用感生电场加速电子的电子感应加速器( betatron ) ，是感生电场存在的最重要的例证之一。 　 ??? 实验装置及原理： 在电磁铁的两极之间安置一个环形真空室，当用交变电流励磁电磁铁时，在环形室内就会感生出很强的、同心环状的有旋电场。用电子枪将电子注入环形室，电子在有旋电场的作用下被加速，并在洛仑兹力的作用下，沿圆形轨道运动。 　 ??? 直流电激励电磁铁： 此时环行真空室中只有恒定的磁场，电子在室内只做匀速圆周运动。 ;交流电激励电磁铁： 当激励电流增加时，真空室中既有磁场又有有旋电场，电子在 其中得到加速。磁场变化越快，电子的加速越明显。