第十章 法拉第電磁場感應(yīng)定律

1、考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練第第2講講法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練1感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢(1)概念：在概念：在_中產(chǎn)生的電動勢；中產(chǎn)生的電動勢；(2)產(chǎn)生條件：穿過回路的產(chǎn)生條件：穿過回路的_發(fā)生改變，與電路是否發(fā)生改變，與電路是否閉合閉合_(3)方向判斷：感應(yīng)電動勢的方向用方向判斷：感應(yīng)電動勢的方向用_或或_判斷判斷【知識存盤知識存盤】電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量磁通量無關(guān)無關(guān)楞次定律楞次定律右手定則右手定則考綱自主研讀

2、考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練磁通量的變化率磁通量的變化率閉合電路歐姆閉合電路歐姆考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練Blv考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練EBLv導(dǎo)體導(dǎo)體一個回路一個回路一段導(dǎo)體一段導(dǎo)體適用適用普遍使用普遍使用導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線意義意義常常用于求平均電動勢常常用于求平均電動勢既可求平均電動勢也可求

3、既可求平均電動勢也可求瞬時電動勢瞬時電動勢聯(lián)系聯(lián)系考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練借題發(fā)揮借題發(fā)揮考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練3應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解問題的一般步驟應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解問題的一般步驟(1)分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況；分析穿過閉合電路的磁場方向及磁通量的變化情況；(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形

4、式列方程求解解考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練一、基本概念一、基本概念L=Lsin有效B B考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練【例題2】如圖所示，面積為0.2 m2的100匝 線圈處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線圈平面已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為B(20.2t)T，定值電阻R16 ，線圈電阻R24 ，求a、b兩點(diǎn)間的電壓Uab.+-解： 由法拉第電磁感應(yīng)定律得：EntBnst100 0.2 0.2V4V由全電路歐姆定律得：12EIRR464A0.4Aa、b兩點(diǎn)間的電

5、壓Uab：1abUIR0.4 6V2.4V考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練(1)正交性正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場為勻強(qiáng)磁場：本公式是在一定條件下得出的，除磁場為勻強(qiáng)磁場外，還需外，還需B、l、v三者互相垂直三者互相垂直(2)瞬時性瞬時性：若：若v為瞬時速度，則為瞬時速度，則E為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢為相應(yīng)的瞬時感應(yīng)電動勢(3)有效性有效性：公式中的：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(4)相對性相對性：EBlv中的速度中的速度v是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場是導(dǎo)體相對磁場的速度，若磁場也在運(yùn)

6、動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系也在運(yùn)動，應(yīng)注意速度間的相對關(guān)系借題發(fā)揮借題發(fā)揮1理解理解EBlv的的“四性四性”考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練二、對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解二、對法拉第電磁感應(yīng)定律的理解【例題【例題3】半徑為】半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.2 T，磁場方向垂直，磁場方向垂直紙面向里，半徑為紙面向里，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，其中的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a0.4 m，b0.6 m，金屬環(huán)上分別接有燈，金屬環(huán)上分別接

7、有燈L1、L2，兩燈的電阻均為，兩燈的電阻均為R02 ，一金屬棒，一金屬棒MN與金與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(1)(1)若棒以若棒以v v0 05 m/s5 m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑動到圓環(huán)直徑的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑動到圓環(huán)直徑OOOO的瞬時的瞬時( (如圖所示如圖所示) )，MNMN中的電動勢和流過燈中的電動勢和流過燈L L1 1的電流的電流(2)(2)撤去中間的金屬棒撤去中間的金屬棒MNMN，將右面的半圓環(huán)，將右面的半圓環(huán)O OL L2 2O O以以O(shè)OOO為軸向上翻轉(zhuǎn)為軸向上翻轉(zhuǎn)9090，若此時，若此時磁場隨時間均

8、勻變化，其變化磁場隨時間均勻變化，其變化率為率為 ，求求L L2 2的功率的功率解：（1） 棒滑過圓環(huán)直徑OO的瞬時，MN中的電動勢102EBa v0.2 0.8 50.8VV等效電路如圖所示，流過燈L1的電流110EIR0.82A0.4A（2）由于磁場的變化而感應(yīng)的電動勢為：2EtBSt242a0.32V電路等效為L1、L2串聯(lián)：L2的功率：2220UPR22012ER21.28 10 W考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練【例題4】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

9、位置以A為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)過90(順時針)求該過程中(其他電阻不計)：(1)R上的最大電功率(2)通過R的電荷量解：（1） 當(dāng)B端恰至MN上時，E最大0222mlEBl22B l2mmEPR22 44BlR（2）AB由初位置轉(zhuǎn)至B端恰在MN上的過程中12 sin602Bll 232BlqItR232BlR考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練能力訓(xùn)練能力訓(xùn)練 1將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B穿過線圈的磁通量越

10、大，感應(yīng)電動勢越大C穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同C考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練2.2.穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖所示，在下列穿過某線圈的磁通量隨時間變化的關(guān)系如圖所示，在下列幾段時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢最小的是幾段時間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電動勢最小的是()A A02 s B24 s C45 s D510 sD考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練C考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高

11、考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練D考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練BCD考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練A考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練解：（1） 由題意可畫出如圖所示的電路圖，則感應(yīng)電動勢LvEB0.1 0.5 6V0.3V1212R RR +RR外2.4路端電壓：ERR +rabU外外0.3 2.42.4+0.6V0.24V流過電阻R1的電流：11RabUI 0.06A流過電阻R2的電流：22Ra

12、bUI 0.04A考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探究考點(diǎn)互動探究高考高分技巧高考高分技巧隨堂基礎(chǔ)演練隨堂基礎(chǔ)演練解：（1） 導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻減速運(yùn)動由牛頓第二定律有：mgma設(shè)減速到速度為0的時間為t,則有：00vat由得：1ts向右發(fā)生的位移：2012xv tat解得：0.5xm所以導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場區(qū)域。導(dǎo)體棒在1 s末已停止運(yùn)動，以后一直保持靜止(因?yàn)椴皇馨才嗔?，離左端位置仍為x0.5 m.（2）前2 s磁通量不變，回路電動勢和電流分別為E0，I0后2 s回路產(chǎn)生的電動勢為EntBl dt 0.1V回路的總長度為5 m，因此回路的總電阻為5R0.5電流為EIR0.2A根據(jù)楞次定律，回路中電流是順時針的（3） 后2 s內(nèi)有恒定電流，焦耳熱為2QI Rt0.04J考綱自主研讀考綱自主研讀考點(diǎn)互動探