感应电动势的大小
向下,导体棒平行于y轴,质量为m,导体棒与导
轨单位长度的电阻为r,a、b为导体棒与导轨的接
触点。t=0时导体棒位于O点,现让导体棒向右以
恒定的速度v向右匀动,求t时刻流过导体棒的电
流强度I;
y
M
a
θv
Ob
Nx
THANK YOU .
均值。
M
B
R
N
关键一:求电动势应该用哪个公式?
EnΦnBS
t
t
关键二: ΔS可以理解为导体运动过程中扫过
的面积。
En ΦB SBπr2v=B πrv t t 2r 2
得:I E Bπrv R 2R
深化理解(三)
如图所示,θ=45°,MON为光滑固定的金属导
轨放置在水平面上,xOy平面内的匀强磁场竖直
UMN
R总
IR外
3R
2Bav 3R
圆环上消耗的电功率为:P外
UI
8B2a2v2 9R
如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内 有垂直于圆平面的匀强磁场,磁感强度为B,一 根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦 地自左端匀速滑动到右端,电路的固定电阻为R, 其余电阻不计,求MN此过程中电阻R上电流的平
2
B
R
2 2
(R2
R1)
C.
1 2
BR1(R2
R1)
D.
1 2
B(R22
R12
)
答案:D
a O R1
R2
如图所示,一个绕有50匝线圈的螺线管的两端 跟R=99 Ω的电阻相连接,并置于匀强磁场中, 磁场方向与螺线管轴线平行,线圈的横截面积 为20 cm2,电阻为1 Ω,当线圈内磁场的磁感应 强度以100 T/s的变化率均匀减小时,求此过程 中通过电阻R的电流.
2
四、课堂练习 基础训练
穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所 示,若线圈面积不变,则在下列几段时间内, 线圈中感应电动势最小的是( )
A.0~2 s
B.2~4 s C.4~5 s D.5~10 s
Φ/Wb 10
5
0 -5
2 4 6 8 10 t/s
答案:D
如图所示,矩形金属线框置于匀强磁场中,ef 为一导体棒,可在ab和cd间滑动并接触良好, 设磁感应强度为B,线框ad边的长度为L,在 Δt时间内以速度v向左匀速滑过的距离为Δd, 则导体棒ef产生的电动势为( )
恒定的速度向右移动经过圆环的圆心O时,求:
(1)金属棒上的电流大小
M
以及金属棒两端的电压;
B
(2)在圆环上消耗的电功率. v O
N
画等效电路如图所示.
电路中外电阻为:
总R外 电阻RR为: RRR总 R212RR23R
电源的电动势为:E=2Bav
流过金属棒的电流为:I 2Bav 4Bav
金属棒两端的电压为:
线圈中的感应电动势为:
B
EnΦnSB10V
t t
线圈中的感应电流为:
R
I E 0.1A Rr
把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一个半径为a
的圆环,水平固定在垂直纸面向里的磁感应强
度为B的匀强磁场中,如图所示,一根长大于2a、
电阻等于R的粗细均匀的金属棒MN,放在圆环
上,它与圆环始终保持良好接触,当金属棒以
A.E=2 B L d
t
D.E=0
C.E= B L d
t
a B
d
D.E=BLv 答案:CD
e b
v
c f
如图所示,在内径和外径分别为R1和R2的圆环 内有垂直圆环平面向外的匀强磁场,一根金属
棒绕其一端点(该端点位于圆心O处),以角速
度ω在圆环平面内逆时针匀速转动,则金属棒产
生的电动势为( )
A. 1
22
θ
O
公式推导二:
E Φ B SBll1B l2
t t 2 t 2
注意:ΔS为变化的面积,可以理解为导线扫过
的面积
三、小结 一(、1)法若拉S第不电变磁,感B应变定化律:EEnnSΦtB
t (2)若B不变,S变化:E nB S
t
二、部分导体垂直切割磁感线 运动时产生的电动势大小
1.平动切割 EBlv 2.转动切割 E 1 Bl 2
若导体不垂直于磁场方向切割磁感线运动
垂直于磁感线分量:v1=vsinθ
v1 θ
平行于磁感线分量:v2=vcosθ v2 v
B 前者切割磁感线,产生感应电动势, 后者不切割磁感线,不产生感应电动势
所以导线运动产生的电动势为:E=Blvsinθ
2.转动切割
公式推导一:
v
EBlvBl0+v1Bl2