2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应2.2法拉第电磁感应定律(2)课件

2.2法拉第电磁感应定律\n\n1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电路.2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E＝Blv或E＝.(2)路端电压：U＝IR＝.E－Ir3.解决问题的方法、步骤：(1)找到“等效电源”,分清内外电路(2)必要时画出等效电路图(3)运用闭合电路欧姆定律进行相关计算\n水平面上光滑金属导轨,间距d=0.5m,电阻不计,电阻R=2Ω,小灯泡L阻值RL=4Ω.CE长l=2m,金属棒PQ阻值r=2Ω放置在靠近磁场边界CD处.B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:(1)通过小灯泡的电流.(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.\n如图所示电路中,均匀变化的匀强磁场只存在于虚线框内,三个电阻阻值之比R1：R2：R3=1∶2∶3,其他部分电阻不计.当S3断开,而S1、S2闭合时,回路中感应电流为I；当S1断开,而S2、S3闭合时,回路中感应电流为5I,当S2断开,而S1、S3闭合时,则（）A．闭合回路中感应电流为4IB．闭合回路中感应电流为7IC．R1、R3消耗的功率之比P1∶P3=3∶1D．上下两部分磁场的面积之比S上：S下=3∶25BD\n\nC\n内阻不能忽略的正方形线框以匀速v通过磁场,该过程中,UAB的大小图像？Ut\n\nBD\n在磁感应强度为B＝0.4T的匀强磁场中放一个半径为r0＝50cm的圆形导轨,上面搁有互相垂直的两根导体棒,一起以角速度ω＝103rad/s逆时针匀速转动．圆导轨边缘和两棒中央通过电刷与外电路连接,若每根导体棒的有效电阻为R0＝0.8Ω,外接电阻R＝3.8Ω,导轨电阻不计,如图所示,求：(1)每半根导体棒产生的感应电动势；(2)电源的效率为多少？(3)当开关S接通和断开时两电表示数分别为多少？(假定两电表均为理想电表)\n导轨间距L=0.4m,电阻R=1Ω,导体棒及导轨的电阻均不计．导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.棒从导轨左端向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求：（1）棒进入磁场前,回路中的电动势E；（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式．\n如图所示,单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场.求：(1)第二次与第一次线圈中电流之比；(2)第二次与第一次线框所受安培力大小之比；(3)第二次与第一次外力做功的功率之比；(4)第二次与第一次线圈中产生的热量之比；(5)第二次与第一次流过线圈某一截面的电荷量之比.\n电磁感应的电路问题1．对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能．(2)“电源”两端的电压为路端电压,而不是感应电动势．2．电磁感应中的电路问题分类．(1)以部分电路欧姆定律为中心,包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热),三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律),以及若干基本规律(串、并联电路特点等)．(2)以闭合电路欧姆定律为中心,讨论电动势概念,闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化．\n图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨,间距为L,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器.质量为、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持良好接触.杆ab由静止开始下滑,在下滑过程中最大的速度为,整个电路消耗的最大电功率为P,则（  ）A．电容器右极板带正电B．电容器的最大带电量为C．杆的最大速度等于P/mgD．杆所受安培力的最大功率为P/3\n\n半径之比2:1,磁场强度均匀增大,则感应电动势E1：E2=_____I1:I2=_____