最新法拉第楞次定律的應(yīng)用二

1、法拉第、楞次定律的應(yīng)用（二）、【知識(shí)點(diǎn)解說】1 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生本身就說明了是其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化和守恒 定律在電磁感應(yīng)中的具體表現(xiàn)形式。2 電磁感應(yīng)中的綜合題有兩種基本類型 : 一是電磁感應(yīng)與電路的綜合；二是電磁感應(yīng)與導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)的綜 合。二、【重點(diǎn)、難點(diǎn)】弄清電磁感應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化形式、注重與電路的結(jié)合。 三、【教學(xué)過程與典型例題】例題 1 如圖、豎直向上的磁場 B0=0.5T 并正以B/t=0.1T/s 增強(qiáng)。水平軌 道寬 L=0.5m電阻不計(jì)、摩擦不計(jì)。導(dǎo)棒電阻 0.1 外電阻 0.4 。起初棒距離左端 0.8m。求經(jīng)過幾秒種能將 M=2kg

2、的物體吊起來？解析 ：先對(duì)物體 M受力分析，根據(jù) F=Mg求出繩子的拉力為 F=20N。再對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù) F=F安=BIL=（B 0+B/ t）tIL而 I=R又 =BS/t 綜合以上各式可求出 t =4995S 。 例題 2 如圖、通過線圈的磁場 B 隨時(shí)間變化圖如圖。以線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針方 向的電流為正、作出感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系圖。解析：分段研究：第一階段、磁場 B 均勻增加、根據(jù)楞次定律與法拉第電磁感 應(yīng)定律可知，電路中將感應(yīng)出一個(gè)反方向（即逆時(shí)針方向）的恒定電流；同理再分 析其余幾段。 圖略思考：若上題中的 Bt 圖為一正弦函數(shù)，作出感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系圖又會(huì)是什么樣的？

3、 例題 3 一個(gè)邊長為 a、質(zhì)量為 m 的金屬方框，在水平方向具有某一初速度，此金屬方框在重力場中運(yùn)動(dòng)， 并且總是位于垂直于框面的磁場中，磁場隨空間變化 B（z）=B0+KZ 。k 為常數(shù)。金屬方框的電阻為 R，經(jīng)過一 段時(shí)間后框開始以恒定速度 V 運(yùn)動(dòng)，那么線框的水平初速度為？ 解析：先對(duì)金屬方框在豎直方向受力分析、受到重力和安培力，安培力的產(chǎn)生 是由于金屬方框的上下兩條邊在不同強(qiáng)度的磁場 B 中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同而產(chǎn)生 的，因?yàn)樽笥覂蓷l邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互抵消了。當(dāng)豎直方向安培力與重力平衡 時(shí)、金屬方框開始勻速下降。 在水平方向、金屬方框以 V0勻速運(yùn)動(dòng)。最終金屬方框 的速度 V= V

4、02 V 2答案： V2 （km2gaR4 ）2ka 例題 4 如圖、螺線管共 4 匝、橫截面積 S=0.1m2、回路的總電阻 R=5、導(dǎo)棒 m=0.02kg、有效長度 L=0.1m。垂直紙面向里的磁場 B2=2T。求：（1） 度？（ g=10m/s2）解析：（ 1）先對(duì)導(dǎo)體棒受力分析、可以求出B1/ t=12.5 T/S（2）當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為而 E=E1+E2=nsB1/ t+ B 2LVM當(dāng)B1/ t= ？時(shí)、導(dǎo)體棒不動(dòng)。 （2）當(dāng)導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)時(shí)。 mg=BIL=BE LR0時(shí)、速度達(dá)到最大。即 mg=BIL=BER L當(dāng)B1/ t=10T/S 時(shí)、棒的最大速而 E=nB1/ t 帶入

5、帶入數(shù)據(jù)、求出棒的最大速度為 VM= 5m/s。例題 5 水平面內(nèi)的導(dǎo)軌寬為 L，磁場 B=B0+Kt 方向垂直紙面向外。棒以速度 V0向 左勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè) 0時(shí)刻框架所圍成的面積為 S0。則 0時(shí)刻電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E=、方向 時(shí)針。t= s 后電流開始反向。解析 ：電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是由動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)兩部分疊加而成，結(jié)合楞次定律、容易得出E=B0LV0-KS0；方向順時(shí)針。由題意可知、假設(shè)經(jīng)過 t 秒鐘后電流開始反向、此時(shí)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)相等即（ B0+Kt）LV0=K（S0-V0tL） 容易得出 t=B0/2K-S0/2LV0。同步練習(xí)：法拉第、楞次定律的應(yīng)用（二）1 （0

6、5 南通二模）水平光滑軌道相距 L=1m。虛線范圍內(nèi)磁場 B=0.2T、磁場寬度 SL。邊長為 L 的正方形線圈 m=0.2kg、r=0.1。以初速度 V0向右進(jìn) 入磁場。求：（1）若線圈最終只能有一半面積離開磁場區(qū)域、 求 V0=？ （2） 若線圈的右邊剛要離開磁場時(shí)、 磁場以 K=0.1T/S的變化率均勻減小、為了保證線圈勻速離開磁場、 應(yīng)加 一個(gè)水平外力。求線圈有一半面積離開磁場區(qū)域時(shí)外力 F=？2 如圖、固定在水平面上的軌道寬 L，磁場豎直向下、起初為 B0。導(dǎo)體棒電阻為 r、 不計(jì)摩擦、起初與框架組成邊長為 L的正方形。若（ 1）從0時(shí)刻起 B均勻增加、 每秒增加 K，同時(shí)保持棒靜止

7、。求：棒中的感應(yīng)電流？（ 2）為保持棒靜止、在 t1 秒末水平外力應(yīng)為？（ 3）若從 0時(shí)刻起、B 逐漸減小。棒以速度 V0向右勻速，棒中無電流。則 B 隨時(shí) 間怎樣變化、寫出 B 與 t 的表達(dá)式。3 如圖、磁鐵 M 和線圈 m 起初靜止在光滑的水平面上。給線圈一個(gè)瞬時(shí)沖量 I 使其向右運(yùn)動(dòng)。則：（ ）A 磁鐵也向右運(yùn)動(dòng)。 B、磁鐵運(yùn)動(dòng)的最大速度為 I/ （M+m ） C、線圈運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)能的最小值為 mI2/2（M+m）2. D、線圈運(yùn)動(dòng)過 程最多產(chǎn)生的熱量為 I2/（2m）。4 電動(dòng)機(jī)牽引一根原來靜止的、長 L=1 m 、質(zhì)量 m=0.1kg 的導(dǎo)體棒 R=1， 豎直軌道處于 B=1T的磁

8、場中，當(dāng)棒由靜止上升 h=3.8m時(shí)獲得穩(wěn)定的速度， 該過程回路共產(chǎn)生 14J 的熱量。電壓表和電流表的示數(shù)分別為 7V和 1A。 電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為 1，g=10m/s2.求：（1）棒能達(dá)到穩(wěn)定的速度？ （2）棒由靜 止到穩(wěn)定所需要的時(shí)間？5 正方形線圈邊長為 0.2m、質(zhì)量為 0.1kg、電阻為 0.1傾角為 300 的光滑斜 面上的物體質(zhì)量為 0.4kg，磁場 B=0.5T、寬 0.2m。當(dāng)線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)、 系統(tǒng)恰好勻速運(yùn)動(dòng)、不計(jì)摩擦，求：（1）線圈勻速上升時(shí)的速度？ （2）線 圈勻速上升過程物體對(duì)線圈做的功？（ 3）線圈增加的內(nèi)能？（ 4）線圈由 靜止到剛剛勻速時(shí)上升的高度 H1=？g 取

9、 10m/s2.答案：1 （1） 3m/s。 （2）0.3N。232 KL 2/r （B0+Kt1）kL3/r B0L/（L+Vt）3 ABC4 （1） 2m/s （2）3s5 10m/s 0.8J 0.4J主、指一以、新要深以導(dǎo)、工教思七入一研想作年學(xué)輪級(jí)組課程新建習(xí)設(shè)改教課改材理革方面為為論抓，“：手切，積入點(diǎn)極更實(shí)施”新課，教育改強(qiáng)化理理念實(shí)，踐論。學(xué)積習(xí)極和推進(jìn)教教學(xué)實(shí)學(xué)改踐革。好研案能，“五體以研促現(xiàn)關(guān)”課教改。理，念真。正 實(shí)現(xiàn)教 學(xué)質(zhì)量的全面本二一組織學(xué)加本主指強(qiáng)期要理組，導(dǎo)思我教工師組論作想學(xué)學(xué)及將：習(xí)習(xí)進(jìn)活，動(dòng)一推普步：進(jìn)強(qiáng)制組訂化加織教強(qiáng)落好課實(shí)師本教組有學(xué)題本效常研開學(xué)究

10、，展期規(guī)的和提本校升“組 公的禮教和嘉開全科課中研學(xué)校、研究的課示課范堂水教課題研學(xué)平、十匯究；加 強(qiáng)項(xiàng)工報(bào)要課作師計(jì)做求資劃到”。隊(duì)，有計(jì)伍并做建設(shè)組好劃、集，織有體提好 聽備研課升究課教和、師評(píng)有二的活教課備動(dòng)學(xué)等以工、及作能反有。思力總。三四、月月組高一份份織：好英、高語、組三組教織學(xué)第織一理研好高次討論?；钊龑W(xué)考動(dòng)習(xí)英。語。、口閱卷語測、試評(píng)。卷和總結(jié)等工作。五、高協(xié)月助三份開：英展、語復(fù)組好習(xí)織我校研好討的高會(huì)三區(qū)級(jí)第。二公次開課模考。、閱卷、評(píng)卷和 總結(jié)等工作。六、月收集份課： 題、組活動(dòng)織 好材高料。考的復(fù)習(xí) 迎考工 作。按高高照考二的的文歷教科學(xué)史大教綜綱學(xué)合能任和力務(wù)是測試要

11、考更試使說加學(xué)強(qiáng)明生調(diào)在歷的考生史要求知對(duì)識(shí)，文認(rèn)、科各歷真史學(xué)完學(xué)科成高整科二能體力階知段識(shí)和的思的把想單握科品、德復(fù)綜習(xí)、工情合作分感析。、問態(tài)堅(jiān)持題度學(xué)的、思科價(jià)教值維學(xué)能觀各力為主、方為，面落得解決到實(shí)基問全礎(chǔ)題面知而培遷養(yǎng)識(shí)移鍛要到煉知位和識(shí)發(fā)運(yùn)，展用適，當(dāng)知兼為識(shí)高顧的三能史地力年級(jí)政。三教的個(gè)文師學(xué)在科科教歷學(xué)史的教綜中學(xué)合要體打要現(xiàn)求下良，多好學(xué)培養(yǎng)科的基、提多高礎(chǔ)，學(xué)層為生次高學(xué)、校多科角內(nèi)輸送度綜有合分的析學(xué)習(xí)解能潛決力問能。從題和的發(fā)學(xué)生展通識(shí)的前途教實(shí)育際的出合理發(fā)格念。高，教中落師實(shí)畢基業(yè)要認(rèn)礎(chǔ)生打真，學(xué)下提習(xí)良高好學(xué)和科基研思礎(chǔ)究維教。能材力和轉(zhuǎn)變辯證唯教學(xué)觀物念主

12、，義緊、歷跟史高考唯物形勢(shì)主的義的發(fā)理展論，研水究平考。試的變化，力爭使高二的教學(xué)向高三教學(xué)的要求靠攏。1. 體以會(huì)學(xué)加生強(qiáng)學(xué)思為習(xí)主想數(shù)體學(xué)教育的，養(yǎng)成、樂提趣認(rèn)倡學(xué)習(xí)，啟目真發(fā)提式高的作業(yè)四性、教教學(xué)教書學(xué)習(xí)學(xué)寫數(shù)，育，措學(xué)注的使重整施學(xué)潔興嘗：的生良試趣，好習(xí)建立學(xué)慣。好數(shù)學(xué)的信心。步，端激正發(fā)學(xué)自能在學(xué)覺通通習(xí)過多過活體動(dòng)種中育途表活徑發(fā)動(dòng)現(xiàn)改出展肌良變心好肉力的理狀體量和態(tài)育，耐道并力德。與努力合作獲了創(chuàng)得解一新成些精功疾感神病。等有在具關(guān)武有術(shù)知通過練識(shí)，習(xí)各種并活理途動(dòng)解中徑獲表身取現(xiàn)體體出健調(diào)康育與在節(jié)健情學(xué)緒習(xí)康的、方三、整減十乘、除加量理法法法進(jìn)法的的和的的制的計(jì)復(fù)計(jì)量意意意意數(shù)義義義習(xí)（義和和和法運(yùn)課運(yùn)課運(yùn)時(shí)時(shí)算算算課時(shí)定定課定時(shí)）律律律課課課時(shí)時(shí)時(shí)五六小四、名管、小小小、常求整小數(shù)數(shù)三小數(shù)數(shù)理一家用小數(shù)的和點(diǎn)個(gè)和數(shù)角數(shù)的的的課的的形意改時(shí)性計(jì)意、復(fù)加位小復(fù)義寫習(xí)數(shù)名置質(zhì)量法義平和數(shù)和的移單近課讀和小動(dòng)課行位和似時(shí)減性時(shí)引四數(shù)寫的邊起質(zhì)數(shù)課法法時(shí)課形（和小時(shí)大1數(shù)梯課小7比大時(shí)