轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 ⑴轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行.如圖磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外.長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內(nèi)以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.求金屬棒中的感應(yīng)電動勢.在用導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的公式時注意其中的速度v應(yīng)該是平均速度.即金屬棒中點的速度. ⑵線圈的轉(zhuǎn)動軸與磁感線垂直.如圖矩形線圈的長.寬分別為L1.L2.所圍面積為S.向右的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B.線圈繞圖示的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.線圈的ab.cd兩邊切割磁感線.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相加可得E=BSω.如果線圈由n匝導(dǎo)線繞制而成.則E=nBSω.從圖示位置開始計時.則感應(yīng)電動勢的即時值為e=nBSωcosωt .該結(jié)論與線圈的形狀和轉(zhuǎn)動軸的具體位置無關(guān)(但是軸必須與B垂直). 實際上.這就是交流發(fā)電機發(fā)出的交流電的即時電動勢公式. [例4] 如圖所示.xoy坐標(biāo)系y軸左側(cè)和右側(cè)分別有垂直于紙面向外.向里的勻強磁場.磁感應(yīng)強度均為B.一個圍成四分之一圓形的導(dǎo)體環(huán)oab.其圓心在原點o.半徑為R.開始時在第一象限.從t=0起繞o點以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.試畫出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動勢E隨時間t而變的函數(shù)圖象. 解:開始的四分之一周期內(nèi).oa.ob中的感應(yīng)電動勢方向相同.大小應(yīng)相加,第二個四分之一周期內(nèi)穿過線圈的磁通量不變.因此感應(yīng)電動勢為零,第三個四分之一周期內(nèi)感應(yīng)電動勢與第一個四分之一周期內(nèi)大小相同而方向相反,第四個四分之一周期內(nèi)感應(yīng)電動勢又為零.感應(yīng)電動勢的最大值為Em=BR2ω.周期為T=2π/ω.圖象如右. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

法拉第電磁感應(yīng)定律

1．(1)法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動勢的大小________，表達式為E＝________．

(2)當(dāng)導(dǎo)體在勻強磁場中做切割磁感線的相對運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝________，是B與v之間的夾角．

(3)導(dǎo)體棒繞某一固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)切割磁感線，雖然棒上各點的切割速度并不相同，但可用棒上________等效替代切割速度．常用公式E＝________．

2．應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時應(yīng)注意：

(1)E＝________適用于一般回路．若磁通量不隨時間均勻變化，則ΔΦ/Δt為Δt時間內(nèi)通過該回路的磁通量的________．

(2)E＝________，適用于導(dǎo)體各部分以相同的速度切割磁感線的情況，式中L為導(dǎo)線的有效切割長度，為運動方向和磁感線方向的夾角．若v為瞬時速度，則E為________．若v為平均速度，則E為________．

(3)若磁感應(yīng)強度B不變，回路的面積S發(fā)生變化，則E＝________；若回路的面積S不變，磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化，則E＝________；若磁感應(yīng)強度B、回路的面積S都發(fā)生變化，則E＝________．

3．要注意嚴格區(qū)分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義

Φ是指________．

ΔΦ是指________．

ΔΦ/Δt是指________．

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某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0．5 m、半徑r = 0．2 m的圓柱體，其可繞固定的OO' 軸轉(zhuǎn)動．圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B = 0．2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定—根與其等長、電阻R = 0．4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t = 0時刻．取g = 10 m/s2，π2 = 10．求：

   （1）圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大��；

   （2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長L0 = 0．314m，兩板間距d = 0．125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t = 0時刻，將—個電量q = + 1．00×10 - 6C、質(zhì)量m = 1．60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t．不計粒子重力．

   （3）t = 0時刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場，求初速度υ0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡．不計粒子重力．（※請自行作圖�。�

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（11分）某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0．5 m、半徑r = 0．2 m的圓柱體，其可繞固定的OO' 軸轉(zhuǎn)動．圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B = 0．2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定—根與其等長、電阻R = 0．4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t = 0時刻．取g = 10 m/s2，π2 = 10．求：

  （1）圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大��；

  （2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長L0 = 0．314m，兩板間距d = 0．125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t = 0時刻，將—個電量q = + 1．00×10 - 6C、質(zhì)量m = 1．60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t．不計粒子重力．

  （3）t = 0時刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場，求初速度υ0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡．不計粒子重力．（※請自行作圖�。�

 

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（11分）某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0．5 m、半徑r = 0．2 m的圓柱體，其可繞固定的OO' 軸轉(zhuǎn)動．圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B = 0．2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定—根與其等長、電阻R = 0．4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t =0時刻．取g = 10 m/s2，π2= 10．求：
（1）圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小；
（2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長L0 = 0．314m，兩板間距d = 0．125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t = 0時刻，將—個電量q = + 1．00×10 - 6C、質(zhì)量m = 1．60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t．不計粒子重力．
（3）t = 0時刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場，求初速度υ0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡．不計粒子重力．（※請自行作圖�。�

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（11分）某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖甲所示，圖乙為其俯視圖．將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h = 0．5 m、半徑r = 0．2 m的圓柱體，其可繞固定的OO' 軸轉(zhuǎn)動．圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B = 0．2T，方向都垂直于圓柱表面，相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反．緊靠圓柱體外側(cè)固定—根與其等長、電阻R = 0．4Ω的金屬桿ab，桿與圓柱平行．從上往下看，圓柱體以ω = 100 rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t = 0時刻．取g = 10 m/s2，π2 = 10．求：

   （1）圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時間內(nèi)，ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大小；

   （2）如圖丙所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板，極板長L0 = 0．314m，兩板間距d = 0．125m．現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連．在t = 0時刻，將—個電量q = + 1．00×10 - 6C、質(zhì)量m = 1．60×10 - 8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放，求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t．不計粒子重力．

   （3）t = 0時刻，在如圖丙所示的兩極板問，若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間，而且已知粒子沿水平方向離開電場，求初速度υ0的大小，并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡．不計粒子重力．（※請自行作圖！）

 

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