《2022年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第4點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系 教科版選修3-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第4點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系 教科版選修3-2(2頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第4點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系 教科版選修3-2
應(yīng)用E=n或E=BLv求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)重難點(diǎn)內(nèi)容,在解題時(shí)若能合理選取公式,將為解題帶來(lái)極大的便利.弄清兩個(gè)公式的區(qū)別和聯(lián)系是突破這一難點(diǎn)的關(guān)鍵.
1.研究對(duì)象不同:E=n是一個(gè)回路;E=BLv是一段直導(dǎo)線(或能等效為直導(dǎo)線).
2.適用范圍不同:E=n具有普遍性,無(wú)論什么方式引起Φ的變化都適用;而E=BLv只適用于一段導(dǎo)線切割磁感線的情況.
3.條件不同:E=n中不一定是勻強(qiáng)磁場(chǎng);E=BLv只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng).
4.物理意義不同:E=n求解的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);E=BLv既能求導(dǎo)體
2、做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(v為平均速度),也能求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(v為瞬時(shí)速度).
特別提醒 (1)Φ、ΔΦ、的大小與線圈的匝數(shù)n無(wú)關(guān).
(2)公式E=n是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇.
特例:通過(guò)回路橫截面的電荷量q=Δt=Δt=.
對(duì)點(diǎn)例題 如圖1所示,半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2 T,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心放置,磁場(chǎng)與環(huán)面垂直,其中a=0.4 m,b=0.6 m,圓環(huán)上分別接有燈泡L1、L2,一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好,金屬棒與圓環(huán)的電阻均不計(jì).
圖1
(1)若金屬棒以5 m/s的速率在圓環(huán)上向右勻速
3、滑動(dòng),求金屬棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬間,金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)撤去中間的金屬棒MN,將右邊的半圓環(huán)以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°,若此后磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,其變化率為= T/s,求此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
解題指導(dǎo) (1)若金屬棒以5 m/s的速率在圓環(huán)上向右勻速滑動(dòng),金屬棒滑過(guò)圓環(huán)直徑的瞬間,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E1=B·2a·v=0.2×0.8×5 V=0.8 V
(2)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻變化,此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E2= =S=πa2·=0.32 V.
答案 (1)0.8 V (2)0.32 V
思路點(diǎn)撥 1.一般情況下,E=n只能用來(lái)求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);而E=BLv既可求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),
4、也可求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
2.一般情況下,由磁場(chǎng)變化引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用E=n求解;而由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用E=BLv求解.
如圖2所示,矩形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ef為一導(dǎo)體棒,可在ab與cd間滑動(dòng)并接觸良好.設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,ac長(zhǎng)為L(zhǎng),在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒向左勻速滑過(guò)距離Δd,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=n可知,下列說(shuō)法正確的是 ( )
圖2
A.當(dāng)ef向左滑動(dòng)過(guò)程中,左側(cè)面積減少LΔd,右側(cè)面積增加LΔd,因此E=
B.當(dāng)ef向左滑動(dòng)過(guò)程中,左側(cè)面積減少LΔd,右側(cè)面積增加LΔd,互相抵消,因此E=0
C.在公式E=n中,在切割磁感線情況下,ΔΦ=BΔS,ΔS應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過(guò)的面積,因此E=
D.在切割磁感線的情況下,只能用E=BLv計(jì)算,不能用E=n計(jì)算
答案 C