【湖南師大附中】高三物理 第九章 2 法拉第電磁感應定律課件 新人教版

1、1,2 法拉第電磁感應定律,第九章,電 磁 感 應,2,1.(1)法拉第電磁感應定律：電路中感應電動勢的大小與 .，表達式為E= . (2)當導體在勻強磁場中做切割磁感線的相對運動時產生的感應電動勢E= ，是 .,穿過這一電路的磁通量的,n/t,Blvsin,B與v之間的夾角,變化率成正比,3,(3)導體棒繞某一固定轉軸旋轉切割磁感線，雖然棒上各點的切割速度并不相同，但可用棒上各點的平均速度等效替代切割速度.常用公式E= .,4,2.應用法拉第電磁感應定律時應注意： (1)E= 適用于一般回路.若磁通量不隨時間均勻變化，則/t為t時間內通過該回路的磁通量的 .,n/t,平均變化率,5,(2)E

2、= ，適用于導體各部分以相同的速度切割磁感線的情況，式中L為導線的有效切割長度，為運動方向和磁感線方向的夾角.若v為瞬時速度，則E為 .若v為平均速度，則E為 .,BLvsin,瞬時感應電動勢,平均感應電動勢,6,(3)若磁感應強度B不變，回路的面積S發(fā)生變化，則E= ；若回路的面積S不變，磁感應強度B發(fā)生變化，則E= ；若磁感應強度B、回路的面積S都發(fā)生變化，則E= .,nBS/t,nSB/t,7,3.要注意嚴格區(qū)分、/t的物理意義： 是指 . 是指 . /t是指,穿過某一面積的磁通量,穿過某一面積的磁通量的變化量,穿過某一面積的磁通量的變化率,8,1.高中階段所涉及的磁通量發(fā)生變化時感應電

3、動勢的計算有哪幾種？ .磁感應強度B發(fā)生變化：E=n/t=nSB/t .垂直于磁場的回路面積發(fā)生變化：E=n/t=nBS/t .線圈平面與B的夾角發(fā)生變化：,9,2.E=n/t與E=BLvsin的區(qū)別和聯系? (1)區(qū)別 E=n/t求出的是t時間內的平均感應電動勢，E與某段時間或某個過程相對應；E=BLvsin求出的是瞬時感應電動勢，E與某個時刻或某個位置相對應. E=n/t求的電動勢是整個回路的感應電動勢，而不是回路中某部分的電動勢.,10,(2)聯系 當t0時，E=n/t為瞬時感應電動勢. 當v代表的是平均速度時，E=BLvsin求出的是某段時間內的平均感應電動勢. 總結：一般說來，用E=

4、n/t求平均感應電動勢方便些；而用E=BLvsin求瞬間感應電動勢方便些.,11,1.導體切割磁感線產生感應電動勢的理解 如圖，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v拋出，且棒與磁場垂直，設棒在落下的過程中方向不變且不計空氣阻力，則金屬棒在運動的過程中產生的感應電動勢大小變化情況是( ) A.越來越大 B.越來越小 C.保持不變 D.無法判斷,C,12,如圖所示.平行金屬導軌的間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強磁場的磁感應強度為B.方向垂直于導軌平面指向里.一根長金屬棒置于導軌上，與導軌成60角，當金屬棒以垂直于棒的速度v在導軌上滑行時，電阻R中的電流強度為(不計導

5、軌和棒的電阻)( ) A.BdvRsin60 B.BdvR C.Bdvsin60R D.Bdvcos60R,A,13,2.電磁感應中的電荷量 如圖所示，長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直.求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，(1)拉力F大?。?2)拉力的功率P；(3)線圈中產生的電熱Q；(4)通過線圈某一截面的電荷量q以及它們與速度的關系.,14,(1)E=BL2v， F=BIL2，所以 (2) (3) (4) 與v無關,15,如圖甲所示，一個電阻為R，面積為S的矩形導線框abcd，水平放置在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與ad

6、邊垂直并與線框平面成45角，O、O分別是ab和cd邊的中點.現將線框右半邊ObcO繞OO逆時針旋轉90到圖乙所示位置.在這一過程中，導線中通過的電荷量是( ),A,16,A. B. C. D.0,17,3.感生電動勢和動生電動勢 如圖甲所示，一個足夠長的“U”形金屬導軌NMPQ固定在水平面內，MN、PQ兩導軌間的寬度為L=0.50m.一根質量為m=0.50kg的均勻金屬導體棒ab橫跨在導軌上且接觸良好.,18,abMP恰好圍成一個正方形.該軌道平面處在磁感應強度大小可以調節(jié)的豎直向上的勻強磁場中.ab棒與導軌間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力均為fm=1.0N，ab棒的電阻為R=0.10.其他各部分電阻均不計.開始時磁感應強度B0=0.50T. (1)若從某時刻(t=0)開始，調節(jié)磁感應強度的大小使其以B/t=0.20T/s的變化率均勻增加.求經過多長時間ab棒開始滑動？此時通過ab棒的電流大小和方向如何？,19,(2)若保持磁感應強度B0的大小不變.從t=0時刻開始，給ab棒施加一個水平向右的拉力，使它以a=4.0m/s2的加速度勻加速運動.推導出此拉力T的 大小隨時間變化的函 數表達式.并在圖乙所 示的坐標圖上作出拉 力T隨時間t變化的T-t 圖線.,20,如圖所示，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變