2018-2019版物理新导学笔记选修3-2江苏专用版讲义:模块要点回眸6word版含答案

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1、第6点导体棒切割磁感线问题剖析导体切割磁感线是电磁感应屮的一类重要问题,其感应电动势的计算公式E=Blv虽然可由法•拉第电磁感应定律涪推出,但其应用却更广泛.首先是因为,在实际的生产实践中,电磁感应主要是rh导体与磁体间的相对运动引起的;其次在实际应用中,我们关注•感应电动势的瞬时值多于关注其平均值,而利用E=Blv可以更方便地求其瞬时值.公式E=Blv的适用条件是B、/、0两两垂直,在实际问题的处理屮,要处理好以下几种情况:1•导体是否做切割磁感线运动问题(1)导体速度与导体共线,此时无论磁场方向怎么样都不切割.(2)导体速度与

2、导体不共线,它们决定的平面我们可称之为导体运,动平而.①当导体•运动平而与磁感线不平行时,切割.如图1(a).②当导体运动平面与磁感线平行时,不切割•如图(b).图B—>—2.平动切割(1)如图2(a),在磁感•应强度为B的匀强磁场中,导体棒以速度Q垂直切割磁感线时,感应电动势E=Blv.(a)V(2)如图(b),在磁感应强度为B的匀强磁场屮,导体棒运动的速度0与磁场的方向成〃角,此时的感应电动势为E=Blvsin0.3.转动切割如图3,在磁感应强度为B的匀强磁场中,长为/的导体棒以其一端为轴以角速度69匀速转动,此时产生的感应电

3、动势E=*BcoP.4•有效切割长度即导•体在与p垂直的方向上的投影长度.甲图4图4甲中的有效切割长度为:/=cdsin0;图乙中的有效切割长度为:1=MN;图丙中的有效切割长度为:沿0的方向运动时,l=y[2R;沿血的方向运动时,l=R.【对点例题】如图5所示,长为L的金属导线下悬挂一小球,在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动,金属导线与竖直方向的夹角为仇摆球的角速度为①,磁感应强度为则金属导线中产生的感应电动势的大小为解题指导金属导线的有效长度为L‘=Lsin<9感应电动势E=^BL'26t)=^BL2cosin2^答案厶2es

4、i『&1.如图6,—个半径为厶的半圆形硬导体人B以速度“在水平U形框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,左端电阻的阻值为&),半圆形硬导体AB的电阻为厂,其余•电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的大小及A3两端的电压分别为().BLvBLvR()R()+广B.2BLvBLvC.2BLv2BLoR()R()+广D.BLv.2BLv答案c解析半圆形导体AB切割磁感线产生的感应电动势的.大小为E=B2Lv=2BLvtAB相当于电源,其两端的电压是外电压,则有U=R()2BLvRq/?o+r/?()+r故选C.1.

5、如图7所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,图屮a、b导线与铜盘的屮轴线处在同一平面内,转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流•若图中铜盘半径为/,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为从上往下看沿逆时针方向匀速转动•的铜盘的角速度为血,则下列说法正确的是()A.冋路•中有大小和方向做周期性变化的电流B.冋路中电流大小恒定・,且等于辔C.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘D.回路中电流方向不变,且从g导线流进灯泡,再从b导线流向旋转的铜盘答案C解析把铜盘

6、看成若干条由中心指向边缘的铜棒组「合而成,当铜盘转动时,每根铜棒都在切割磁感线,相当于电源.由右手定则知,中心为电源正极,铜盘边缘为负极,若干个相同的电源并联对外供电,电流方向由b经灯泡再从a流向铜盘,方向不变,选项C正确,选项A、2D错误.回路中感应电动势为E=bFv=^Bcol2f所以电流/=寻=需~,选项B错误.2.(多选)(2017・泰州中学高二期中)材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成“、cd二种形式的导线,先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与磁场垂直,如图8所示,匀强磁场方向垂直导轨平面,外力使导线水平向右做匀速运

7、动,且每次外力F所做功的功率相同,贝!)()图8A.d/2•运动的速度较大B.cd受到的外力较小C.它们每秒产生的热量相同D.它们产牛的感应电动势相同答案BC解析根据能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率屮=等=竽匸,外力使导线水平向右匀速运动,且每次外力所做功的功率相同,M较长,根据电阻定律得R较大,匀速运动的速度较大,A错误.由P=Fv可知,功率相同,的速度较大,故ed受到的外力较小,B正确;产生的热量Q=P(,所以每秒产生的热量相等,C正确;根据E=BLv可知虽然有效长度相等,但每根导线匀速运动的速度并不同,cd的感应

8、电动势较大,故D错误.

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