高中物理法拉第电磁感应定律.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中物理法拉第电磁感应定律1第三节 法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1感应电动势：（1）定义：由_产生的电动势叫感应电动势。（2）产生条件：不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量_，电路中就会产生感应电动势。（3）产生感应电动势的那部分导体相当于_，闭合导体回路的其他部分相当于_。若导体回路不闭合则相当于电源_接入电路的情形。产生感应电动势的导体相当于电源的情

2、况有以下三种：如图甲所示，当向右把线框ABCD的AB边从磁场中拉出来的过程中，_边做切割磁感线运动，则_边相当于电源。如图乙所示，当开关S闭合或断开的瞬间，螺线管B中的磁通量发生变化，而使螺线管B及与螺线管B相连的整个闭合回路中有感应电流，则_相当于电源。如图丙所示，当条形磁铁插入水平圆形线圈a的过程中，线圈a的各部分都在切割磁感线运动（或穿过线圈a的磁通量发生变化），则_整体相当于电源。2感应电动势的大小法拉第电磁感应定律（1）定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的_成正比。用公式可以表示为En，在国际单位制中，若E的单位为V，的单位为Wb， 的单位为s。（2）表达式：若穿过线圈

3、的磁通量发生变化，且线圈匝数为n，则感应电动势的表达式为：_。（3）对法拉第电磁感应定律的理解：感应电动势E的大小取决于穿过电路的磁通量的_，而与、的大小_必然联系。磁通量变化的三种方式：一是B不变，垂直于回路的S发生变化：，此时E_；二是垂直于回路的面积S不变，B变化，此时E_，其中叫做磁感应强度的_，等于图像上某点切线的_；三是B、S都不变，而线圈绕过线圈平面的某一轴转动，此时E_。公式中，若取一段时间，则E为这段时间内的_；若趋于0，则E为_，此式多用于求感应电动势的_值。二、感生电动势和动生电动势1、感应电场与感生电动势由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。感生电场对自由电荷的作用力充

4、当了非静电力。由感生电场产生的感应电动势，叫做感生电动势。 表达式：2、洛伦兹力与动生电动势动生电动势：磁场不变，由导体运动引起磁通量的变化而产生的感应电动势思考与讨论3、转动产生的感应电动势例1、下列说法正确的是（ ）A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大C线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势越大D线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大变式1、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2Wb，则（ ） A线圈中感应电动势每秒增加2V B线圈中感应电动势每秒减少2V C线圈中无感应电动势 D线圈中感应电动势大小不

5、变例2、如图甲所示，一个500匝的线圈的两端跟的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是，电阻为，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，求磁场变化过程中通过电阻R的电流。变式2、横截面积S=0.2 m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S未闭合，R1=4 ，R2=6，C=30 F，线圈内阻不计，求：（1）闭合S后，通过R2的电流的大小；（2）闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2的电荷量是多少?二、导线切割磁感线时的感应电动势例3、如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，

6、以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？变式3、如图所示，在磁感应强度为O.2T的匀强磁场中，有一根长为O.5m的导体棒AB在金属框架上以10ms的速度向右滑动，R1=R2=20，其他电阻不计，求流过AB的电流大小及方向。课堂针对练习：1、下列说法正确的是( )A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大2、如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面向里，MN线与线框

7、的边成45角，E、F分别是PS和PQ的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大3、如图所示，圆环a和圆环b半径之比为21，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为（ ）A41B14C21D124、如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和

8、金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的()A感应电动势保持不变B感应电流保持不变C感应电动势逐渐增大D感应电流逐渐增大5、如图所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20cm2，电阻r=1.5，与螺线管串联的外电阻R1=10，R2=3.5。若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，求：（1）螺线管两端M、N间的电压，并判断两点间的电势高低；（2）R1上消耗的电功率。6、如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l0.50 m，左端接一电阻R0.20 ，磁感应强度B0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦

9、地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小课后巩固练习：1关于感应电动势的说法中正确的是（ ）A跟穿过电路的磁通量成正比 B跟穿过电路的磁通量变化量成正比C跟穿过电路的磁通量变化率成正比 D跟穿过这一电路的磁感应强度成正比2关于感应电流和感应电动势的关系，下列叙述中正确的是()A电路中有感应电流，不一定有感应电动势B电路中有感应电动势，不一定有感应电流C两个不同电路中，感应电动势大的其感应电流也大D两个不同电路中，感应电流大的其感应电

10、动势也大3一个面积S4102 m2、匝数n100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则下列判断正确的是()A在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于0.08 Wb/sB在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于0.08 VD在第3 s末线圈中的感应电动势等于零4一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下述哪些方法是可行的()A使线圈匝数增加一倍 B使线圈面积增加一倍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5、如图所示，在竖直向

11、下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将 （ ）A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定6.如图，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界的匀强磁场区域，v2=2v1，在先后两种情况下（ ）A.线圈中的感应电流之比I1：I2=2：lB.作用在线圈上的外力大小之比F1：F2=1：2C.线圈中产生的焦耳热之比Q1：Q2=1：4D.通过线圈某截面的电荷量之比q1：q2=1：27、如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6，线圈电阻R2=4，求：（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；（2）a、b两点间电压Uab8、如图所示，竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，并且以B/t=0.1T/S在变化.水平轨道电阻不计，且不计摩擦阻力，宽0.5m的导轨上放一电阻R0=0.1的导体棒，并用水平线通过定滑轮吊着质量为M=0.2kg的重物，轨道左端连接的电阻R=0.4，图中的L=0.8m，求至少经过多长时间才能吊起重物。-