江苏省姜堰市张甸中学高三物理一轮复习 9.2 法拉第电磁感应定律教学案+同步作业.doc

课题:9.2 法拉第电磁感应定律 自感知识一：感应电动势1法拉第电磁感应定律(1)内容：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：en .其中n为线圈的 2特殊情况(1)导体切割磁感线的情形： 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)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势e 要点深化：1对法拉第电磁感应定律的理解(1)感应电动势的大小由穿过电路的磁通量的变化率 和线圈的匝数共同决定，而与磁通量、磁通量的变化量的大小没有必然联系(2)磁通量的变化率 是t图象上某点切线的斜率(3)磁通量的变化常由b的变化或s的变化两种情况引起 当仅由b的变化引起时，ens . 当仅由s的变化引起时，enb .(4)由en 计算出的是t时间内的平均感应电动势2公式en 与eblv的区别与联系针对训练：1穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()a图中，回路产生的感应电动势恒定不变b图中，回路产生的感应电动势一直在变大c图中，回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势d图中，回路产生的感应电动势先变小再变大知识点二：自感现象1自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 ，其大小e ，l为自感系数(2)自感系数：l与线圈的 、 、 以及是否有 等因素有关，其单位是 符号是 针对训练：2如图所示，e为电池，l是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，d1、d2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，s是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是()a刚闭合开关s的瞬间，通过d1、d2的电流大小相等b刚闭合开关s的瞬间，通过d1、d2的电流大小不相等c闭合开关s待电路达到稳定，d1熄灭，d2比原来更亮d闭合开关s待电路达到稳定，再将s断开瞬间，d2立即熄灭，d1闪亮一下再熄灭3.在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁如图所示现有铜、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的a点以某一初速度向磁铁滑去各物块在碰上磁铁前的运动情况将是()a都做匀速运动 b甲、乙做加速运动c甲、乙做减速运动 d乙、丙做匀速运动【例1】如图 (a)所示，一个电阻值为r，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2r的电阻r1连接成闭合回路线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内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 (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上的电荷量q及电阻r1上产生的热量【例2】如图所示，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接，棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)，导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为b，方向垂直于导轨所在平面开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0，在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度i保持恒定导体棒一直在磁场中运动若不计导轨电阻，求：(1)此过程中导体棒所受安培力；(2)此过程中导体棒上感应电动势的平均值；(3)此过程中负载电阻上消耗的平均功率；变式训练：在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，b0.2 t，有一水平放置的光滑框架，宽度为l0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则(1)在5 s内平均感应电动势是多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？【例3】 如图928(a)、(b)所示的电路中，电阻r和自感线圈l的电阻值都很小，且小于灯a的电阻，接通s，使电路达到稳定，灯泡a发光，则()a在电路(a)中，断开s，a将渐渐变暗b在电路(a)中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗c在电路(b)中，断开s，a将渐渐变暗d在电路(b)中，断开s，a将先变得更亮，然后渐渐变暗张甸中学高三物理一轮复习作业 姓名_课题：9.2法拉第电磁感应定律 自感编制：王昭民 审核：于正华 2011.12.191下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是()a线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大b线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大c线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大d线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大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始终与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段直导线始终不受安培力c感应电动势最大值embav d感应电动势平均值1/4bav3.如图所示，多匝电感线圈l的电阻不计，两个电阻的阻值都是r，电键s原来打开，通过电源的电流i0e/2r，合上电键，线圈中有自感电动势，这个电动势将()a有阻碍电流的作用，最后电流由i0减小到零b有阻碍电流的作用，最后电流小于i0c有阻碍电流增大的作用，因而电流i0保持不变d有阻碍电流增大的作用，但最后电流还是增大到2i04如图所示，一无限长的光滑金属平行导轨置于匀强磁场b中，磁场方向垂直导轨平面，导轨平面竖直且与地面绝缘，导轨上m、n间接一电阻r，p、q端接一对沿水平方向的平行金属板，导体棒ab置于导轨上，其电阻为3r，导轨电阻不计，棒长为l，平行金属板间距为d.今导体棒通过定滑轮在一物块拉动下开始运动，稳定后棒的速度为v，不计一切摩擦阻力此时有一带电量为q的液滴恰能在两板间做半径为r的匀速圆周运动，且速率也为v.求：(1)棒向右运动的速度v；(2)物块的质量m.5如图所示，电阻不计的平行金属导轨mn和op放置在水平面内 mo间接有阻值为r3 的电阻导轨相距d1 m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度b0.5 t质量为m0.1 kg，电阻为r1 的导