第二章 第三节 电磁感应规律的应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课件PPT（粤教版）

导与练 第三节电磁感应规律的应用 [素养目标] 1.通过超速“电子眼”的实例分析，进一步体会公式E=B1v的应用. 2.通过法拉第发电机模型分析，掌握转动切割电动势的计算方法 3.通过分析航母阻拦技术的应用（单杆模型），初步掌握电磁感应中的动力学、 动量、能量问题的分析方法 分类研析 突破要点，提升关键 类型一公式E=BLv的应用 1.实例 如图所示，在路面下方间隔一段距离埋设两个通电线圈.当车辆通过通电线圈上方的 道路时，由于车身是由金属材料制成的，做切割磁感线运动会产生感应电流，引起电路 中电流的变化.根据ⅴ一，只有汽车先后通过两个线圈上方的时间间隔小于某个值，拍 摄装置才会被触发拍下超速车辆的照片. 2.原理：由公式E$Lv和I一可知v一（），故根据电流或电动势的变化，即可分 E E I R+r 析速度的变化. R+r BL BL [例1]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它是由一块 安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成 (测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出 列车在各位置的速度和加速度.如图乙所示，假设磁体端部磁感应强度B=0.004T,且全部 集中在端面范围内，与端面垂直，磁体的宽度与线圈的宽度相同，且都很小，线圈匝数=50， 长1=0.2m,电阻R=42(包括引出线的电阻)，测试记录下来的电流一位移图，如图丙所示， (1)试计算在离0点（原点）30m、130m处列车的速度v1和v2的大小； 0.15 线圈I线图Ⅱ 0.10 0.05 0 40.60,80,100120140 0 03050709011013动m 强磁体接测量记录仪 0.05 甲 乙 -0.10 目 -0.15 丙 4444￥4444444出任￥4444H4 444444444444444444444444444444444444444444444444 解析：(1)列车车头底部的强磁体通过线圈时，在线圈中产生感应电动势和感应电流，感应 电流大小为1=一，从图中可读出距0点30m、130m处的电流大小分别为1=0.12A, nBlv 12=0.15A,代入数据可算出v1=—=12m/s,v2=一=15m/s. 讯 讯 答案：(1)12m/s15m/s [例1]为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它是由一块 安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成 (测量记录仪未画出).当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出 列车在各位置的速度和加速度.如图乙所示，假设磁体端部磁感应强度B=0.004T,且全部 集中在端面范围内，与端面垂直，磁体的宽度与线圈的宽度相同，且都很小，线圈匝数=50， 长1=0.2m,电阻R=42(包括引出线的电阻)，测试记录下来的电流一位移图，如图丙所示， (2)假设列车做的是匀加速直线运动，求列车加速度的大小. 0.15 线圈I线图Ⅱ 0.10 0.05 0 40.60,80,100120140 0 1030507090110130m 强磁体接测量记录仪 0.05 甲 乙 -0.10 -0.15 丙 解析：(2)根据匀变速运动公式a= 2 ,2 从图中读出s=100m, 2s 则a= 2 m/s2=0.405m/s2. 2 15x10 答案：(2)0.405m/s2 [对点训练1]（多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面 垂直。边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边 与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0 时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的 方向为顺时针时，感应电动势取正)。下列说法正确的是(BC） A.磁感应强度的大小为0.5T，↑E/N B.导线框运动速度的大小为0.5m/s0～020.40.5：bs C.磁感应强度的方向垂直于纸面向外甲 D.在0.4～0.6s内，导线框所受的安培力大小为0.1N 解析：导线框匀速进入磁场时速度v=三一m/s=0.5m/s,选项B正确；由E=BLv得 B- T0.2T,选项A错误；卣者手定则可确定磁感应强度方向垂直于纸面 向秀，然g正确；导线框所受安培力FB1L=BL.-0.2X0.1X一 N=0.04N, E 001 选项D错误. R 0005