2017-2018学年教科版选修3-2 习题课 法拉第电磁感应定律的应用 学案
2017-2018学年教科版选修3-2   习题课 法拉第电磁感应定律的应用  学案第5页



三、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算

例4 长为l的金属棒ab以a点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω做匀速转动,如图5所示,磁感应强度为B.求:

图5

(1)ab棒的平均速率;

(2)ab两端的电势差;

(3)经时间Δt金属棒ab所扫过面积中磁通量为多少?此过程中平均感应电动势多大?

答案 (1)ωl (2)Bl2ω (3)Bl2ωΔt Bl2ω

解析 (1)ab棒的平均速率===ωl.

(2)ab两端的电势差:

E=Bl=Bl2ω.

(3)经时间Δt金属棒ab所扫过的扇形面积为ΔS,则:

ΔS=l2θ=l2ωΔt,

ΔΦ=BΔS=Bl2ωΔt.

由法拉第电磁感应定律得:

===Bl2ω.

导体转动切割磁感线:

当导体棒在垂直于磁场的平面内,其一端固定,以角速度ω匀速转动时,产生的感应电动势为E=Bl=Bl2ω,如图6所示.

若圆盘在磁场中以ω绕圆心匀速转动时,如图7所示,相当于无数根"辐条"转动切割,