浙江省台州市路桥区高中物理 第四章 电磁感应 4.4 法拉第电磁感应定律学案 新人教版选修32.doc

法拉第电磁感应定律【自主学习】阅读教材p15 1知道什么是感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，恒定电流的电源可用符号表示。 2右图中哪部分相当于电源？【合作探究】感应电动势的大小与哪些因素有关问题一：如右图实验，哪些方法可以使电流表偏转角度变大？问题二：概念辨析、/t这三个物理量有什么区别？结论：感应电动势大小的计算法拉第电磁感应定律的内容是什么？写出其公式的不同表达式。推广：导体切割磁感线时的感应电动势计算v与b垂直时，感应电动势计算公式为 。v与b成角时，感应电动势的计算公式为 。导体转动切割时，感应电动势的计算公式这 。比较：e=n/t与e=blv 的区别和联系。【拓展提高】1电磁感应现象中，两点电势高低的判断方法与感应电流方向判断一样，只是把产生感应电动势的导体（或线圈）看成电源，且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动（或等效为）。若电路断路无感应电流时，可想象有感应电流。2电磁感应现象中感应电流通过导体时的电量的计算方法o av在产生感应电流的这段时间内，计算流过电路的总电量时，一般情况下电流是变化的，所以很难用q=it来直接求电量，可以先利用物理规律列出方程，然后用q代替it，再解出q即可，具体有两种方法：当感应电流是磁通量的变化引起时，例1如图磁感应强度为b的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长l的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。例2（高考题）飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为u1，右方机翼未端处的电势力u2，则fl1l2bva.若飞机从西往东飞，u1比u2高 b.若飞机从东往西飞，u2比u1高c.若飞机从南往北飞，u1比u2高 d.若飞机从北往南飞，u2比u1高例3如图所示，长l1宽l2的矩形线圈电阻为r，处于磁感应强度为b的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，拉力f大小； 拉力的功率p； 拉力做的功w； 线圈中产生的电热q ；通过线圈某一截面的电荷量q 。【巩固练习】（选择题为不定选项，每小题4分，共24分。计算题共26分。总分50分）1关于线圈中感应电动势的大小，以下的说法中正确的是 （ d ）a与通过线圈平面的磁感强度成正比 b与通过线圈平面的磁通量大小成正比c与通过线圈平面的磁感线的条数成正比 d与通过线圈平面的磁通量变化率成正比2穿过单匝线圈的磁通量每秒钟均匀地减少2wb，则线圈中的感应电动势：（ b ） .一定减少2v .大小恒定不变 .均匀地增加 .均匀地减小3一个电阻是r欧姆，半径为r 米的单匝线圈放在磁感应强度为b特斯拉的匀强磁场中，如图所示，若以线圈的直径为轴旋转180。，则在此过程中，导线横截面上通过的电量为：（c ） a. 0 br 2/r c. 2 br 2/r d. 4 br 2/r4如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为b0.使该线框从静止开始绕过圆心o、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（ c ）a. b. c. d.6一个面积s4102m2，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的大小随时间变化的规律如右图所示，由图可知 (ac)a在开始2s内穿过每匝线圈的磁通量的变化率等于0.08wb/sb在开始2s内穿过每匝线圈的磁通量的变化量为零c在开始2s内线圈产生的感应电动势等于8vd在第3s末感应电动势为零7（8分）一个面积s=5cm2、匝数n=100匝线圈和一个内阻为r=10k的电流计连接成闭合电路。线圈放在磁感应强度b=0.01t的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如果磁场的方向变为与原来相反，那么，在磁场变化的过程中，通过电流计的电量是多少？8（8分）如图所示，正方形线圈边长l=10 cm，质量m=100 g，电阻r=10 ，线圈共100匝，其一半面积处在一垂直于线圈平面的磁感应强度b均匀变化的匀强磁场中，磁感应强度b=（10+0.1 t）t，则t为何值时，悬挂线圈的线张力为零？9（10分）如图所示，固定于水平绝缘平面上的光滑平行金属导轨p与q的间距l0.4m，c.d间接一阻值r0.4的定值电阻，垂直于导轨的平面有磁感应强度b0. 1t的匀强磁场，电阻r=0.1.长为0.4m的金属棒ab与导轨接触良好，现金属棒ab在水平外力作用下以5m/s的速度沿导轨向右匀速运动，其余电阻不计，求：（1）电路abcd中电流的大小（2）导体棒ab两端的电势差（3）使导体棒ab向右匀速运动所需水平拉力的大小。1、d 2、b 3、c 4、c 5、bc 6、ac解析：当mg=nbil时，悬线的张力为零.线圈中的感应电流：i= a=0.005 a又据：mg=nbil代入数据得：0.110=100