同时存在动生电动势和感生电动势问题方法例析[1]_百度文库
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同时存在动生电动势和感生电动势问题方法例析[1]
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人教版物理选修3 同步教学课件1.3 探究感应电动势的大小
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3秒自动关闭窗口感生电动势计算公式。_百度知道
感生电动势计算公式。
要所有的计算公式及推导。
感应电动势的大小计算公式1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率｝ 2)E＝BLV垂(切割磁感线运动) ｛L:有效长度(m)｝ 3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势） ｛Em:感应电动势峰值｝ 4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割） ｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝ 以上涉及到的变量，以及和电阻相关的电阻率，电阻长度截面积和感应电流都有关系
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最主要的是E＝nΔΦ/Δt=nBs/Δt=nks
k为磁感应强度变化率
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出门在外也不愁[转载]感生电动势与动生电动势同时存在的情况
产生感应电动势的方式有两个，一个是导体切割磁感线运动产生感应电动势，；叫动生电动势；另一个是磁场变化引起磁通量变化产生感应电动势，，叫感生电动势。如果同时存在感生电动势和动生电动势，题目怎么解？请看例题。
2003年高考江苏物理卷第18题（13分）
如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10&Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20&m.有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B&=&kt，比例系数k=0.020&T/s.一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直.在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0&s时金属杆所受的安培力.
2007年高考广东物理卷第19题(16分)
如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F0已知。求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能
（3）d0满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动
．如图所示，固定于水平绝缘面上的金属框架，处在竖直向下的匀强磁场中，
金属棒搁在框架上，可无摩擦滑动。此时，框成一个边长为的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为。
若从时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度随时间变化的关系是怎样的（写出与的关系式）？
．（东城）如图所示，两根完全相同的光滑金属导轨、固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ°，导轨单位长度的电阻为Ω。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化关系为，其中比例系数·。将电阻不计的金属杆放置在水平桌面上，在外力作用下，时刻金属杆以恒定速度从点开始向右滑动。在滑动过程中保持垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。（已知导轨和金属杆均足够长，°，°）求：
（）在时，回路中的感应电动势的大小；
（）在时，金属杆所受安培力大小；
（）在时，外力对金属杆所做的功的功率。
（）方法一：
切割边长θ
方法二：若分开计算两种电动势再求和
方法三：、
利用数学求导
（）时，回路总长度θθ
．（广东）如图（）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距，距左端处的中间一段被弯成半径为的圆弧，导轨左右两段处于高度相差的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场（），如图（）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为的金属棒，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为，导轨电阻不计，重力加速度为。
（）问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？
（）求到时间内，回路中感应电流产生的焦耳热量。
（）探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。
解：（）感应电流的大小和方向均不发生改变。因为金属棒滑到圆弧任意位置时，回路中磁通量的变化率相同。①
（）时间内，设回路中感应电动势大小为，感应电流为，感应电流产生的焦耳热为，由法拉第电磁感应定律：&&&&&&&&&&②
根据闭合电路的欧姆定律：&③
由焦定律及②③有：&&&④
（）设金属进入磁场一瞬间的速度变，金属棒在圆弧区域下滑的过程中，机械能守恒：&⑤
在很短的时间Δ内，根据法拉第电磁感应定律，金属棒进入磁场区域瞬间的感应电动势为，则：、&&&&⑥
由闭合电路欧姆定律及⑤⑥，求得感应电流：&&&&&⑦
根据⑦讨论：
当时，，方向为；
当时，，方向为。
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。715感生电动势和动生电动势(1)
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715感生电动势和动生电动势(1)
第五节感生电动势、动生电动势(1)；【知能准备】；1、区分：（1）磁通量：；磁通量变化率：；2、磁通量的便化三种情况：（1）（2）；（3）；3、法拉第电磁感应定律：公式：；4、叫感生电动势，公式；;；【同步导学】；1、疑难分析：；(1)电动势与电路分析d例:将均匀电阻丝做成的边；将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd放；强度均匀减小时，回路中有感应电
第五节 感生电动势、动生电动势(1)【知能准备】1、区分：（1）磁通量：；磁通量变化率：
。2、磁通量的便化三种情况：（1）（2）（3）3、法拉第电磁感应定律：公式：
。4、叫感生电动势，公式 ； ;【同步导学】1、疑难分析：(1)电动势与电路分析 d 例:将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd从匀强磁场中向右匀速拉v 出过程，仅ab边上有感应电动势E=Blv，ab边相当于电源，另3边相当于外电路。ab边两端的电压为3Blv/4，另3边每边两端的电压均为Blv/4。将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd放在匀强磁场中，当磁感应强度均匀减小时，回路中有感应电动势产生，大小为E=l 2(ΔB/Δt)，这种情况下，每条边两端的电压U=E/4-I r = 0均为零。 (2)矩形线圈在匀强磁场中转动，转动轴与磁感线垂直，当B‖S时，E =BSω证明：分析：在图示时刻只有ab边在切割磁感线
且vab⊥B ∴E线圈＝Eab＝BLabvab其中vab＝ω?L1 ∴E=BL2?ω?L1＝BSω B (3)感生电动势的说明： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，即E?k际单位制中可以证明其中的k=1，所以有E???，在国?t????。对于n匝线圈有E?n。（平均值） ?t?t电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．即：设时刻t1时穿过闭合电路的磁通量为ΔΦ，设时刻t2时穿过闭合电路的磁通量为Φ2 ，则在时间Δt=t1-t2内磁通量的变化量为ΔΦ=Φ1-Φ2
，则感应电动势为： E=ΔΦ/Δｔ说明：(1)若穿过线圈的磁能通量变化，且线圈的砸数为ｎ，则电动势的表示式为E=ｎΔΦ/Δｔ(2)计算电动势E时，有以下几种情况E=ｎΔB/Δｔ×S----面积S不变, 磁感应强度B变化E=ｎΔS/Δｔ×B----磁感应强度B不变, 面积S变化(3)E的单位是伏特（ｖ），且１ｖ＝１ｗｂ/ｓ(4)注意课本中给出的法拉第电磁感应定律公式中的磁通量变化率取绝对值，感应电动势也取绝对值，它表示的是感应电动势的大小，不涉及方向．(5)E是Δｔ时间内的平均电动势，一般不等于初态和末态感应电动势瞬时值的平均值，即：E平均=(E1+E2)/22、方法点拨：在处理电磁感应问题时，首先要弄清那一部分是电源，那一部分是外电路。再将电磁感应问题转化成电路问题。ε=Δφ/Δt与??Blv是一致的，前者是一般规律，后者是法拉弟电磁感应定律在导体切割磁感应线时的具体表达式。在中学阶段，前者一般用于求平均值，后者用于求瞬时值。3、典型例题：【例题1】如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个 有效电阻为r=0.6Ω的直导体，在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4Ω、R2=6Ω，其它电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁R1R2 场中，如图所示，磁感应强度B=0.1T。当直导体在导轨上以V=6m/s的速度向右运动时, 求:直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小。解题思路：本题可由法拉第电磁感应定律直接求感应电动势，然后根据等效电路，分析棒两端的电压即外电压，通过电阻的电流就等于外电压除以电阻值。【解析】由题意可画出有图所示的电路图，则感应电动势E＝BLV=0.1×0.5×6=0.3VUab=ER外/(R外+r)=0.3×2.4/（2.4+0.6）=0.24VI1=Uab/ R1 =0.06AI2= Uab/ R2=0.04A【变式训练5-1】如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R，其它电阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm。R 【例题2】如图所示，用带有绝缘外皮的导线制成一个圆环，环内用完全相同的导线折成一个圆内接正四边形，把它们放在一个均匀变化的磁场中，已知圆环中产生的感应电流为2mA，试求2内接正四边形中产生的感应电流为多大？（设圆环内及正四边形的电流磁场不影响外磁场的变化）【解析】设ρ为导线的电阻率，S为导线的横截面积，则圆环中的电流为 2?R2?BI==mA ??t2?S内接正四边形中产生的感应电流为2R2?B?I′= 42R?t?S两式相比得：I′=0.5 mA.【变式训练5-2】一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增加一倍，下述方法可行的是：（
）A、使线圈匝数增加一倍B、使线圈截面积增加一倍C、使线圈匝数减少一半D、使磁感应强度的变化率增大一倍 【例题3】如图所示，长宽的矩形线圈电阻为，处于磁感应强度为的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直．求：将线圈以向右的速度⑴拉力大小
⑵拉力的功率 匀速拉出磁场的过程中，
⑶拉力做的功⑷线圈中产生的电热 ⑸通过线圈某一截面的电荷量 【解析】． ⑴⑵ ⑶ ⑷ ⑸ 【变式训练5-3】如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中有固定的金属框架ABC，已知∠B＝θ，导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下，沿垂直DE方向以速度v匀速向右平移，使导体棒和框架构成等腰三角形回路。设框架和导体棒材料相同，其单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长，不计摩擦及接触电阻。关于回路中的电流I和电功率P随时间t变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的
D．②④ 【例题4】两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面横放着两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图5所示，两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度υ0（见图）。若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1）在运动中产生的焦耳热量是多少。（2）当ab棒的速度变为初速度的3时，cd棒的加速度是多少？ 4【解析】（1）从初始至两棒达到速度相同的过程中，两棒总动量守恒有mυ1＝2 mυ根据能量守恒，整个过程中产生的总热量11122－（2m）υ2＝m?0 m?02243（2）设ab棒的速度变为初速度的时，cd棒的速度为??，则由动量守恒可知 43 mυ0＝mυ0＋m??
此时回路中的感应电动势和感应电流分别为 4?＝（zυ0－??）Bl
此时cd棒所受的安培力
2R Q＝ F＝Ibl
ca棒的加速度
a＝F m22由以上各式，可得
a＝Bl?0 4mR 【变式训练5-4】MN与PQ为足够长的光滑金属导轨，相距L=0.5m，导轨与水平方向成θ=30°放置。匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，方向与导轨平面垂直指向左上方。金属棒ab、cd放置于导轨上（与导轨垂直），质量分别为mab=0.1kg和mcd=0.2kg，ab、cd的总电阻为R=0.2Ω（导轨电阻不计）。当金属棒ab在外力的作用下以1.5m/s的速度沿导轨匀速向上运动时，求（1）当ab棒刚开始沿导轨匀速运动时，cd棒所受安培力的大小和方向。（2）cd棒运动时能达到的最大速度。 【同类变式答案】1.做加速度减少的加速运动,最终匀速运动;Vm=FR/ B2L2;
3.B 4．解：（1）cd棒受安培力方向沿斜面向上FA=BIL=BLE/R=B2L2v/R=0.3N（2）对cd棒mcdgsin30°=0.2×10×0.5=1N＞0.3N所以cd棒做向下加速运动（a逐渐减小），当它沿斜面方向合力为零时，a=0，则v最大。
mcdgsin30°=BIL=BL(v+vmax)LB/R代入数据，解得vmax=3.5m/s 【同步检测】1、以下说法正确的是：（
）A、用公式E = BLV求出的是电动势的瞬时值；B、用公式E = BLV求出的电动势，只限于磁场方向和导线运动方向及导线方向三者互相垂直的情况；C、用E = n（ΔΦ/Δt）求出的电动势是Δt内的平均电动势；D、用E = n（ΔΦ/Δt）求出的电动势是t时刻的即时电动势。2.在垂直于匀强磁场的平面内，固定着同种导线制成的同心金属圆环A、B，环半径为RB=2RA。当磁场随时间均匀变化时，两环中感应电流IA：IB为（
D、4：1。3、一根长L＝0.40m的直导线，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中运动，设直导线垂直于磁感线，运动方向跟磁感线也垂直，那么当直导线的速度为__
__m/s时，该直导线中感应电动势的大小才能为1.5V。4、如图所示匀强磁场方向水平向外，磁感应强度B＝0.20T， 金属棒Oa长L＝0.60m，绕O点在竖直平面内以角速度 ω＝100rad/s顺时针匀速转动，则金属棒中感应电动势的大小是__________。5、在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导
ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于；如果R1＝6Ω，R2=3Ω， R2 其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为______A。6、如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根L=0.4m的金属棒
ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m／s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=__，通过ab棒的电流I=__，ab棒两端的电势差Uab=_
，在电阻R上消耗的功率PRW，在ab棒上消耗的发热功率Pr=_
W，切割运动中产生的电功率P=_
_ W 。 7、如图所示，在匀强磁场中，导体ab与光滑导轨紧密接触，ab在向右的拉力F作用下以速度v做匀速直线运动，当电阻R的阻值增大时，若速度v不变，则
）A、F的功率减小
B、F的功率增大 C、F的功率不变
D、F的大小不变 包含各类专业文献、应用写作文书、中学教育、生活休闲娱乐、文学作品欣赏、幼儿教育、小学教育、715感生电动势和动生电动势(1)等内容。　
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