第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律.doc

第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流一、法拉第電磁感應(yīng)定律1法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_成正比公式：E=_2導(dǎo)體切割磁感線的情形(1)若B、l、v相互垂直，則E_.(2)EBlvsin，為運(yùn)動(dòng)方向與磁感線方向的夾角(3)導(dǎo)體棒在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)：導(dǎo)體棒在垂直勻強(qiáng)磁場方向以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí)E=BL2二、自感和渦流1自感現(xiàn)象：當(dāng)導(dǎo)體中電流發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，這個(gè)電動(dòng)勢總是_導(dǎo)體中原來電流的_，這種由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象兩種自感2自感電動(dòng)勢表達(dá)式：E=_自感系數(shù)L：與線圈的_、_、_以及是否有_有關(guān)。單位：_3渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生像_狀的感應(yīng)電流(1)電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到_，安培力的方向總是_導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)(2)電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場相對于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生_，使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來 交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是利用_的原理工作的例1半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2 T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4 m，b = 0.6 m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0 = 2 ，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).(1)若棒以v0=5 m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑動(dòng)到圓環(huán)直徑OO的瞬時(shí)(如圖所示)，MN中的電動(dòng)勢和流過燈L1的電流. (2)撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環(huán)OL2O以O(shè)O為軸向上翻轉(zhuǎn)90,若此時(shí)磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為 B/t=4/T/s，求L2的功率.例2金屬桿MN和PQ間距為l,MP間接有電阻R,磁場如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.金屬棒AB長為2l,由圖示位置以A為軸,以角速度勻速轉(zhuǎn)過90(順時(shí)針).求該過程中(其他電阻不計(jì)):(1)R上的最大電功率.(2)通過R的電量.例3(2010北京高考)在如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過兩個(gè)燈泡的電流為I.然后，斷開S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是( )【變式訓(xùn)練】(2011三明模擬)如圖，電燈的電阻為2 ，電池電動(dòng)勢為2 V，內(nèi)阻不計(jì)，線圈匝數(shù)足夠多，其直流電阻為3 .先合上電鍵K，穩(wěn)定后突然斷開K，則下列說法中正確的是( )A.電燈立即熄滅B.電燈先變暗再熄滅C.電燈會比原來亮一下再熄滅，且電燈電流方向與K斷開前方向相同D.電燈會比原來亮一下再熄滅，且電燈電流方向與K斷開前方向相反 例4如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌單位長度上的電阻為r0=0.10，導(dǎo)軌的端點(diǎn)PQ用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間距L=0.20 m，導(dǎo)軌間有隨時(shí)間而發(fā)生變化的磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間發(fā)生變化的函數(shù)關(guān)系為B=Kt，其中K=0.02 T/s，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直，在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在PQ端，在外力作用下桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壛硪欢嘶瑒?dòng)，求在t=0.6 s時(shí)金屬桿所受的安培力？當(dāng)堂達(dá)標(biāo)題（二）1.關(guān)于電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，下列說法正確的是( )A.穿過電路的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢就越大B.電路中磁通量的改變量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢就越大C.電路中磁通量改變越快，感應(yīng)電動(dòng)勢就越大D.若電路中某時(shí)刻磁通量為零，則該時(shí)刻感應(yīng)電流一定為零2.(2010海南高考)下列說法正確的是( )A.當(dāng)線圈中電流不變時(shí)，線圈中沒有自感電動(dòng)勢B.當(dāng)線圈中電流反向時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中原電流的方向相反C.當(dāng)線圈中電流增大時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中電流的方向相反D.當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的方向與線圈中電流的方向相反3.(2011東城區(qū)模擬)如圖所示的電路,電源電動(dòng)勢為E,線圈L的電阻不計(jì).以下判斷正確的是( )A.閉合S,穩(wěn)定后,電容器兩端電壓為EB.閉合S,穩(wěn)定后,電容器的a極板帶正電C.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶正電D.斷開S的瞬間,電容器的a極板將帶負(fù)電4.如圖所示，將長為1 m的導(dǎo)線從中間折成約106的角，使其所在平面垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場，為使導(dǎo)線中產(chǎn)生4 V的感應(yīng)電動(dòng)勢，導(dǎo)線切割磁感線的最小速度約為_.(sin53=0.8，cos53=0.6)5.如圖所示，線圈內(nèi)存在有理想邊界的磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加時(shí)，有一帶電微粒靜止于水平放置的平行板電容器中間，則此粒子帶_電，若線圈的匝數(shù)為n，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，線圈面積為S，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為_.6.(2011福州模擬)如圖所示，在x0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于xy平面(紙面)向里.具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合.令線框從t=0時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?隨時(shí)間t的變化圖線I-t圖可能是下圖中的( )7.(2011江門模擬)如圖所示，電路中A、B是完全相同的燈泡，L是一帶鐵芯的線圈.開關(guān)S原來閉合，則開關(guān)S斷開的瞬間( )A.L中的電流方向改變，燈泡B立即熄滅B.L中的電流方向不變，燈泡B要過一會兒才熄滅C.L中的電流方向改變，燈泡A比B熄滅慢D.L中的電流方向不變，燈泡A比B熄滅慢8.(2010山東高考)如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面， MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸.一導(dǎo)線折成邊長為l的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對稱的位置時(shí)( )A.穿過回路的磁通量為零B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢大小為2Blv0C.回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向D.回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同9.(2010江蘇高考)一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1 s時(shí)間內(nèi)均勻地增大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1 s時(shí)間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個(gè)過程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢的比值為( )A. 1/2 B.1 C.2 D.410.(2010新課標(biāo)全國卷)如圖所示，兩個(gè)端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置，相對的端面之間有一縫隙，鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接，在縫隙中形成一勻強(qiáng)磁場.一銅質(zhì)細(xì)直棒ab水平置于縫隙中，且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒