人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第2章 电磁感应 2 法拉第电磁感应定律 (3).ppt

解析:(1)导体棒ac垂直切割磁感线,产生的感应电动势的大小为E=Blv=0.40×0.50×4.0V=0.80V。(2)回路中感应电流的大小为(3)导体棒ac受到的安培力大小为F安=BIl=0.40×4.0×0.50N=0.80N由于导体棒匀速运动,水平方向受力平衡则F外=F安=0.80N。学以致用3.如图所示,MN、PQ是间距为l的平行光滑金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置,并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动,不计导轨电阻,则()A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.ab两点间的电压为BlvC.a端电势比b端高D.外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热答案:C解析:根据右手定则可以知道回路中的电流方向为b→a→M→R→P,选项A错误。金属棒ab相当于电源,电流方向是由b到a,可以认为a是电源正极,b是电源负极,所以a端电势比b端高,选项C正确。金属棒ab运动过程中产生的感应电动势为E=Blv,金属棒ab相当于电源,a、b两点间的电压即为路端电压,有,选项B错误。根据功能关系可知,外力F做的功转化为电能,即电阻R和金属棒ab共同产生的焦耳热,选项D错误。4.如图所示,MN、PQ为水平放置的两条平行金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒ab斜放在两导轨之间,与导轨接触良好,ab=l。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面,设金属棒与两导轨间夹角为60°,以速度v水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒的电流为()答案:B三导体棒转动切割磁感线时的感应电动势重难归纳如图所示,长为l的导体棒ab以a为圆心,以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,其感应电动势可从两个角度推导。如图所示,半径为r的金属环绕过其直径的轴OO以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B。从金属环的平面与磁场方向平行时开始计时,在转过30°角的过程中,金属环中产生的电动势的平均值为多少?典例剖析【例3】(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示,铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A.若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B.若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍答案:AB解析:由右手定则知,圆盘按题图所示的方向转动时,感应电流沿a到b的方向流动,选项B正确;由感应电动势知,角速度恒定,则感应电动势恒定,电流大小恒定,选项A正确;角速度大小变化,感应电动势大小变化,但感应电流方向不变,选项C错误;若ω变为原来的2倍,则感应电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由P=I2R知,电流在R上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。学以致用5.(多选)如图所示,半径为l的半圆弧轨道PQS固定,电阻忽略不计,O为圆心,OM是可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好,OM金属杆的电阻与OP金属杆的电阻阻值相同。匀强磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B。现使OM从OQ位置以恒定的角速度ω逆时针转到OS位置,则该过程()C.回路中电流方向为M→Q→P→OD.回路中电流方向为M→O→P→Q答案:BD随堂训练1.闭合回路的磁通量Φ随时间t的变化图像分别如图所示,关于回路中产生的感应电动势,下列论述正确的是()A.图甲回路中感应电动势恒定不变B.图乙回路中感应电动势恒定不变C.图丙回路中0~t1时间内的感应电动势小于t1~t2时间内的感应电动势D.图丁回路中感应电动势先增大后减小答案:B2.(多选)一根直导线长为0.1m,在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中以10m/s的速度匀速运动,则关于导线中产生的感应电动势的说法正确的是()A.一定为0.1V B.可能为零C.可能为0.01V D.最大值为0.1V答案:BCD解析:当公式E=Blv中B、l、v互相垂直时,导体切割磁感线运动产生的感应电动势最大,Em=Blv=0.1×0.1×10V=0.1V,考虑到它们三者的空间位置关系,选项B、C、D正确,A错误。3.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框架,OC为一能绕O在框架上滑