第四章电磁感应复习选修3-2.ppt

例题2（1）解：根据法拉第电磁感应定律 由 得 （2）线圈切割磁感线的感应电动势 解：根据能量守恒，在线圈通过磁场时，线圈的重力势能完全转化成电能： Q=2mgd 例题5解：开关闭合时对物体受力分析如图所示： 当F安 =mg时，物体达到最大速度Vm BIL=mg(1) I= (2) 由以上两式得Vm=1m/s 以后物体做匀速运动，物体的最终速度为1m/s 7.如图所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接缝处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起．我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的． 试定性说明：为什么交变电流的频率越高，焊接缝处放出的热量越大？ 答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快，根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大．而放出的电热与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高焊接处放出的热量越多． 8.用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？ 答案：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时，由于磁通量发生变化，有感应电流产生，于是阻碍相对运动，摆动很快停下来，这就是电磁阻尼现象；空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量反而不变化了，因此不产生感应电流，不会阻碍相对运动。 9.如图所示是称为阻尼摆的示意图，在轻质杆上固定一金属薄片，轻质杆可绕上端O点轴在竖直面内转动，一水平有界磁场垂直于金属薄片所在的平面．使摆从图中实线位置释放，摆很快就会停止摆动；若将摆改成梳齿状，还是从同一位置释放，摆会摆动较长的时间．试定性分析其原因． 答案：第一种情况下，阻尼摆进入有界磁场后，在摆中会形成涡流，涡流受磁场的阻碍作用，会很快停下来；第二种情况下，将金属摆改成梳齿状，阻断了涡流形成的回路，从而减弱了涡流，受到的阻碍会比先前小得多，所以会摆动较长的时间． 10.如图所示为一光滑轨道，其中MN部分为一段对称的圆弧，两侧的直导轨与圆弧相切，在MN部分有如图所示的匀强磁场，有一较小的金属环如图放置在P点，金属环由静止自由释放，经很多次来回运动后，下列判断正确的有（ ） A、金属环仍能上升到与P等高处； B、金属环最终将静止在最低点； C、金属环上升的最大高度与MN等高处； D、金属环上升的最大高度一直在变小。 * 电磁感应复习 电磁感应现象 产生感应电流的条件 感应电动势的大小 磁通量 楞次定律 感应电流（电动势）的方向 右手定则 应用 一.电磁感应现象 1.产生感应电流条件: 穿过闭合回路的磁通量发生变化，即△Φ≠0 2.引起磁通量变化的常见情况 （1）闭合电路的部分导体做切割磁感 线运动 （2）线圈在磁场中转动 （3）磁感应强度B变化 （4）线圈的面积变化 3.产生感应电动势条件 无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源 例1.线圈在长直导线电流的磁场中,作如图的运动:A.向右平动 B.向下平动 C.绕轴转动(ad边向外) D.从纸面向纸外作平动 E.向上平动(E线圈有个缺口) 判断线圈中有没有感应电流? 无 无 有 有 有 4.感应电流方向的判断 2）右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向 1）楞次定律:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化 增反减同 来拒去留 增缩减扩 二、法拉第电磁感应定律 1内容:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 对于n匝线圈有 导线切割磁感线产生感应电动势的大小E=BLv sin （ 是B与v之间的夹角） ω o a v 如图磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。 2.转动产生的感应电动势 ⑴转动轴与磁感线平行 ⑵线圈的转动轴与磁感线垂直 如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动 感应电动势的最大值为E=nBωS 3. 公式E＝Blv与公式E＝ 的比较 本质上是统一的，后者是前者的一种特殊情况．但是，当导体做切割磁感线运动时，用E＝B