2.2-2旋转切割产生感应电动势-2022-2023学年高二物理同步课件（人教版2019选择性必修第二册）

2.2 法拉第电磁感应定律 第二章 电磁感应 第2课时--旋转切割磁感线产生感应电动势 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 1 E＝BLv 适用范围 普遍适用 磁场变化： 面积变化： S：线圈内部磁场的面积 导体切割磁感线运动 回路中产生的感应电动势 相互垂直 某部分导体电动势 研究对象 物理意义 Δt：某一段时间 平均感应电动势 v：瞬时速度 瞬时感应电动势 2. l--切割磁感线的有效长度 E=Blvsinθ v θ vsinθ vcosθ l E=Bvlsinθ l：弯曲导线有效长度---导线垂直于运动方向上的投影。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × v 伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。 右手定则 如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B,垂直于纸面向里。以O为圆心顺时针以角速度ω转动，求导体棒旋转切割磁感线时产生的E。 × × × × × × × × × × × × × × × O A L v × × × × × × × × × × 导体转动切割磁感线 由于棒上各点的速度随着距离O点的距离均匀变化，所以可以用O、A两点的平均速度代替棒运动的速度求解。 右手定则：φA>φO 如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B,垂直于纸面向里。 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 拓展： 棒以O1为圆心转动，O1为三等分点，求UOA。 A v v O1 ● 1.导体棒转动切割磁感线 O 思路2： (2)以棒的某端点旋转切割，求棒上任意两点间的E × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × ● a b O φa φb. Uab= . l l1 方法1： 方法2： 1.导体棒转动切割磁感线 变式：圆盘切割磁感线 ★圆盘等效成长度为半径R的导体棒切割磁感线 法拉第圆盘发电机如图所示。半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。分析该发电机产生的感应电动势，并确定流过电阻的电流方向。 流过电阻R的电流方向为b→a 练习1.如图是法拉第发电机的示意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，处于方向竖直向上的匀强磁场B中，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，当圆盘按图中方向匀速旋转时，下列说法正确的是（ ） A.由于穿过圆盘的磁通量不变，故R中无感应电流 B.R中有感应电流通过，方向由b向a C.转轴Q的电势高于圆盘边缘P的电势 D.转轴Q的电势等于圆盘边缘P的电势 C　 [针对训练] 练习2.如图所示，圆心为O、半径为r和2r的同心圆形金属导轨固定在同一平面内，两环间接有阻值为2R的定值电阻。长为r、电阻为R的金属棒AB置于导轨上，BA的延长线通过圆心O。整个装置处于磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中。当AB以角速度w绕0逆时针匀速转动时（AB与导轨接触良好，导轨电阻不计）( ) A.金属棒中的电流方向由A向B B.金属棒两端的电压为1.5Bωr2 C.金属棒受到的安培力大小为 D.定值电阻2R的热功率为 C [针对训练] 练习3．(2015·全国卷Ⅱ)如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua 、Ub、Uc。已知bc边的长度为l。下列判断正确的是(　　) [针对训练] C　 2.线圈绕垂直于磁场的轴转动切割磁感线，线圈匝数n，求E。 线圈以图示情形运动时 B L ω O' O l1 l2 E1 E2 线圈以此位置为初始位置,经过时间t转过角度ωt时： 1、适用于线圈绕垂直于磁场的轴的转动，与轴的