广东省高中物理第一轮总复习 第10章第2讲法拉第电磁感应定律 粤教版 新课标.ppt

1 法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小 与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 即2 感应电动势的计算 a 的两种基本形式 当线圈面积s不变 垂直于线圈的磁场b变化时 当垂直于线圈的磁场b不变 线圈面积s变化时 b 若恒定 则感应电动势 若变化 则感应电动势也变化 为 电动势 c 导体平动产生的感应电动势e d 线圈在匀强磁场中 绕垂直于磁场的任意轴匀速转动产生的感应电动势e 其中s为 为 blvsin nbssin t 线圈面积 线圈转动的角速度 恒定 平均感应 主题 1 平动切割磁感线 求电动势类型问题如图10 2 1所示 金属导轨mn pq之间的距离l 0 2m 导轨左 图10 2 1 端所接的电阻r 1 金属棒ab可沿导轨滑动 匀强磁场的磁感应强度为b 0 5t ab在外力作用下以v 5m s的速度向右匀速滑动 求金属棒所受安培力的大小 导体平动产生的感应电动势导体棒ab垂直切割磁感线由e blv 得e blv 0 5 0 2 5v 0 5vf bil 0 5 0 5 0 2n 0 05n掌握导体平动产生的感应电动势的规律 正确判断b v l间的方向关系 单选 如图10 2 2所示 四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中 磁场垂直线圈平面 磁场边界与对应的线圈边平行 今在线圈平面内分别以大小相等 方向与正方形 图10 2 2 各边垂直的速度 沿四个不同的方向把线圈拉出场区 则能使a b两点电势差的值最大的是 a 向上拉b 向下拉c 向左拉d 向右拉切割磁感线的部分视为电源 其余部分视为电路的外电阻 不论向何方向拉出磁场 线圈中电流大小不变 而向下拉出时 ab间电压为电路外电压 即ad dc cb三段的总电压 向其他方向拉出时 ab间电压为仅为ab部分电阻的电压 故选b b 主题 2 学会利用或e blv求感应电动势的大小和分析方向 双选 2009 山东高考 如图10 2 3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 感应电流方向会发生改变b cd段直线始终不受安培力c 感应电动势最大值e bavd 感应电动势平均值 cd 楞次定律 安培力 感应电动势 左手定则 右手定则在闭合电路进入磁场的过程中 通过闭合电路的磁通量逐渐增大 根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变 a错误 根据左手定则可以判断 cd受安培力向下 b不正确 当半圆闭合回路进入磁场一半时 即这时等效长度最大为a 这时感应电动势最大e bav c正确 感应电动势平均值 d正确 感应电动势公式只能来计算平均值 利用感应电动势公式e blv计算时 l应是等效长度 即垂直切割磁感线的长度 单选 如图10 2 4所示 一长直导线右侧放一矩形线框abcd 直导线中通有稳恒电流i 现将线框由位置1移到位置2 第一次是平移 第二次是以bc为轴翻转180 且两次经历的时间相同 若两次线框中产生的感应电量分别为q和q 则 图10 2 4 a q q b q q c q q d 不能确定 c 设线框在位置1时磁通量为f1 当平移到位置2时磁通量为f2 则df f2 f1 而当翻转到位置2时 则变为框的背面向外 磁通量为 f2 故df f2 f1 f2 f1 显然 df df 则q q 图10 2 5 单选 两块水平放置的金属板间的距离为d 用导线与一个n匝线圈相连 线圈电阻为r 线圈中有竖直方向的磁场 电阻r与金属板连接 如图10 2 5所示 两板间有一个质量为m 电荷量为 q的油滴恰好处于静止状态 重力加速度为g 则线圈中的磁感应强度b的变化情况和磁通量的变化率分别是 a 磁感应强度b竖直向上且正在增强 b 磁感应强度b竖直向下且正在增强 c 磁感应强度b竖直向上且正在减弱 d 磁感应强度b竖直向下且正在减弱 油滴静止说明电容器下极板带正电 线圈中电流自上而下 电源内部 由楞次定律可以判断 线圈中的磁感应强度b为向上的减弱或向下的增强 又 以上三式解得 c 主题 3 感应电动势的图象类型问题 单选 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中 磁感线的方向与导线框所在平面垂直 规定磁场的正方向垂直纸面向里 磁感应强度b随时间变化的规律如图10 2 6所示 若规定顺时针方向为感应电流i的正方向 下列各图中正确的是 图10 2 6 感应电动势 电流 的图象0 1s内b垂直纸面向里均匀增大 则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流 方向为逆时针方向 排除a c选项 2s 3s内 b垂直纸面向外均匀增大 同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向 排除b选项 d正确 注意理解图象表达的意义 特别是方向的变化 d 如图10 2 7 a 所示 一个圆形线圈的匝数n 1000 线圈面积s 200cm2 线圈的电阻r 1 线圈外接一个阻值r 4的电阻 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中 磁感应强度随时间变化规律如图10 2 7 b 所示 求 图10 2 7 1 前4s内的感应电动势 2 前5s内的感应电动势 1 前4秒内磁通量的变化df f2