江苏省海安县实验中学高考物理复习 电磁感应学案（无答案）.doc

第二课时 法拉第电磁感应定律及其应用【学习目标】 理解计算感应电动势的两个公式e=blv和e=的区别和联系.【自主学习】1. 法拉第电磁感应定律.(1) 内容:闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比.(2) 公式:e=，其中n为线圈的.2. 部分导体切割磁感线时的感应电动势.(1) 导体在匀强磁场中平动.一般情况:运动速度v和磁感线方向夹角为，则e=.常用情况:运动速度v和磁感线方向垂直，则e=.(2) 导体棒在匀强磁场中转动.导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度匀速转动产生感应电动势e=(导体棒的长度为l，平均速度取中点位置线速度l/2).【课堂探究】活动一对法拉第电磁感应定律的理解1.如图所示，一个电阻值为r ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2r的电阻r1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图18（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和b0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内，（1）通过电阻r1上的电流大小和方向；（2）通过电阻r1上的电量q及电阻r1上产生的热量。活动二导体做切割磁感线运动产生感应电动势的计算（1）导体平动切割磁感线运动产生感应电动势2.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线mn右侧有磁感应强度为b的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径cd始络与mn垂直。从d点到达边界开始到c点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）a感应电流方向不变bcd段直线始终不受安培力c感应电动势最大值ebavd感应电动势平均值（2）导体转动切割磁感线运动产生感应电动势3.如图所示，在磁感强度为b的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框架，oc为一能绕o在框架上滑动的导体棒，oc之间连一个电阻r，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使oc能以角速度匀速转动，则外力做功的功率是：a. b. c. d.【当场检测】1.如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为r，磁场的磁感强度为b，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻r的电流强度是（ ）a bcd2.如图所示，两根相距为的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻r，导轨电阻可忽略不计。mn为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为r。整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）。现对mn施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动。令u表示mn两端电压的大小，则（）a流过固定电阻r的感应电流由b到db流过固定电阻r的感应电流由d到bc流过固定电阻r的感应电流由b到dd流过固定电阻r的感应电流由d到b3.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻消耗的功率为，求该速度的大小；(3)在上问中，若2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g取10rns2，sin370.6， cos370.8)4.如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为l=1 m，导轨左端连接一个r=2的电阻，将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为b=2t的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下.现对金属棒施加一水平向右的拉力f，使棒从静止开始向右运动.试解答以下问题： （1）若施加的水平拉力恒为f=8n，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？ （2）若施加的水平外力的功率恒为p=18w，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？ （3）若施加的水平外力的功率恒为p=18w，且从金属棒开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻r产生的热量为8.6 j，则该过程所需的时间是多少？【巩固训练】1.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为l，一端通过导线与阻值为r的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆，如图所示；金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场竖直向下用与导轨平行的恒定拉力f作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和f的关系如图（取重力加速度g10m/s2）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若m0.5kg，l0.5m，r0.5；磁感应强度b为多大？（3）由vf图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？2.如图所示，两条互相平行的光滑导轨位于水平面内，距离为l0.2m，在导轨的一端接有阻值为r0.5的电阻，在x0处有一水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度b0.5t一质量为m0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v02m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于直杆的水平外力f的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a2m/s2、方向与初速度方