长为l的金属直导线在垂直于均匀磁场的平面内以角速度转动。如果转轴在导线上的位置是在______ ,整个导线上的电动势为最大。
更新时间:2023-05-03 16:19:40
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【知识点】 导体棒转动切割磁感线产生的动生电动势
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【推荐1】如图所示,正方形闭合导线框处在磁感应强度恒定的匀强磁场中,C、E、D、F为线框中的四个顶点,图(a)中的线框绕E点转动,图(b)中的线框向右平动,磁场足够大。图(a)线框中C点电势____ D点电势(选填“小于”,“大于”或“等于”),图(b)线框中C点电势____ D点电势(选填“小于”,“大于”或“等于”)。
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【推荐2】一、感应电动势
1.在___________ 现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于___________ 。
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的___________ 成正比。
(2)公式:E=n
,其中n为线圈的匝数。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是___________ ,感应电动势的单位是___________ 。
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。___________ θ。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________ ,导体棒克服___________ 做功,把其他形式的能转化为电能。
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率
的比较:
2.公式E=n
的理解
感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量___________
决定,与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ无关。
四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速___________ 切割磁感线。___________ 的变化量为ΔΦ=BΔS=BlvΔt
根据法拉第电磁感应定律得E=
=Blv。
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向___________ 时,导线将不切割磁感线,E=0.
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的___________ 大小为E=Blvsin θ。
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。
sin θ;
图乙中的有效切割长度为:L=
;
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=
R;沿v2的方向运动时,L=R。
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的___________ 为E=Bl
=Bl·
=
Bl2ω。
1.在
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的
(2)公式:E=n
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(3)在国际单位制中,磁通量的单位是
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率
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磁通量Φ | 磁通量的变化量ΔΦ | 磁通量的变化率 | |
物理意义 | 某时刻穿过磁场中某个面的 | 在某一过程中,穿过某个面的磁通量的 | 穿过某个面的磁通量变化的快慢 |
当B、S互相垂直时的大小 | Φ=BS⊥ | ΔΦ=![]() | ![]() |
注意 | 若穿过的平面中有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。Φ为抵消以后所剩余的磁通量 | 开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零 | 在Φ-t图像中,可用图线的斜率表示![]() |
2.公式E=n
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感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量
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四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速
根据法拉第电磁感应定律得E=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f0e05089689a13c5b07e20f5e7ff8d98.png)
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f23606fe6d2b81e7b9b21dec4cc5f04b.png)
图乙中的有效切割长度为:L=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/afba1f69132790b68212eaa30c3e22e1.png)
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf298f00799cbf34b4db26f5f63af92f.png)
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/77539d5d6f098b515321cf8e5dc72329.png)
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