2012届高考物理第一轮复习 电磁感应（2）导学案VIP

用心 爱心 专心 1 20122012 届高三物理一轮复习导学案届高三物理一轮复习导学案 十 电磁感应 十 电磁感应 2 2 课题 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 目标 1 知道感生电动势和动生电动势的概念 2 掌握法拉第电磁感应定律 导入 一 感应电动势 一 感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势 产生感应电动势的那一部分导体相当于电源 当电路断开时 无感应电流 但仍有感应 电动势产生 二 法拉第电磁感应定律 二 法拉第电磁感应定律 1 公式 E n t 2 严格区别磁通量 磁通量的变化量 及磁通量的变化率 t 3 E n t 计算的是感应电动势的平均值 可以理解为 E n B S t 或 E n S B t 4 区分感应电量与感应电流 回路中发生磁通变化时 由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流 在 t 内迁移的电量 感应电量 为 q I t E t R R 仅由回路电阻和磁通变化决定 与发生磁通变化的时间无关 因此 当用一根磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中 同一位置时 线圈里积聚的感应电量相等 但快插与慢插时产生的感应电动势 感应电流不 同 外力做的功也不同 三 导体做切割磁感线运动时感应电动势大小的计算 三 导体做切割磁感线运动时感应电动势大小的计算 1 公式 E BL V 2 条件 一般地 匀强磁场 L B V L 3 注意 L 为导体 有效 切割磁感线的等效长度 V 为导体切割磁感线的速度 一般导体各部分切割磁感线的 速度相同 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况 V 指平 均速度 如图所示 E B L2 2 电势高低的判断 电源内部的电流是从低电势点流向高电势点 导研 例 1 上海市卢湾区 上海市卢湾区 20082008 年年 4 4 月模拟 月模拟 如图所示 铁芯右边绕有一个线圈 线圈两端与滑 动变阻器 电池组连成回路 左边的铁芯上套有一个环面积为 0 02m2 电阻为 0 1 欧的金属环 铁芯的横截面积为 0 01m2 且假设磁场全部集中在铁芯中 金属环与铁芯截面垂 直 调节滑动变阻器的滑动头 使铁芯中的磁感应强度每秒均 匀增加 0 2T 则从上向下看 A 金属环中感应电流方向是逆时针方向 感应电动势大小为 4 0 10 3V B 金属环中感应电流方向是顺时针方向 感应电动势大小为 4 0 10 3V C 金属环中感应电流方向是逆时针方向 感应电动势大小为 2 0 10 3V 用心 爱心 专心 2 D 金属环中感应电流方向是顺时针方向 感应电动势大小为 2 0 10 3V 例 2 上海嘉定区 上海嘉定区 20072007 学年上学期高三调研物理 学年上学期高三调研物理 面积为 0 1m2的 120 匝矩形线圈放置在与线圈平面垂直的匀强磁场中 线圈总电阻为 1 2 磁场变化如上右图所示 则 0 3s 内电流所 做的功为 例 3 0808 年高考上海卷物理 年高考上海卷物理 如图所示 平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动 经过半径为R 磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域 导体棒中的感应电动势 与导体棒位 置x关系的图像是 例 4 苏北四市高三第三次调研试题物理试题苏北四市高三第三次调研试题物理试题 在磁感应强度为B的匀强磁场中 有一与磁 场方向垂直长度为L金属杆aO 已知ab bc cO L 3 a c与磁场中以O为圆心的同心圆 都为 部分圆弧 金属轨道始终接触良好 一电容为C的电容器接在轨道上 如图所示 当金属杆在与 磁场垂直的平面内以O为轴 以角速度 顺时针匀速 转动时 A Uac 2Ub0 B Uac 2Uab C 电容器带电量Q 2 4 9 BLC D 若在eO间连接一个电压表 则电压表示数为零 例 5 09 09 全国卷全国卷 24 24 如图 匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里 大小随 时间的变化率 B k t k 为负的常量 用电阻率为 横截面积为 S 的硬导线做成一边长为 l的方框 将方框固定于纸面内 其右半部位于磁场区域中 求 1 导线中感应电流的大小 2 磁场对方框作用力的大小随时间的变化 例 6 如图所示 水平导轨间距为L左端接有阻值为R的定值电阻 在距左端x0处放置一根 质量为m 电阻为r的导体棒 导体棒与导轨间无摩擦且始终保持良好接触 导轨的电阻可 忽略 整个装置处在竖直向上的匀强磁场中 问 在下列各种情况下 作用在导体棒上的水 平拉力F的大小应如何 1 磁感应强度为B B0保持恒定 导体棒以速度v向右做匀速直线运动 2 磁感应强度为B B0 kt随时间t均匀增强 导体棒保持静止 3 磁感应强度为B B0保持恒定 导体棒由静止始以加 x0 L F B o a b c d e 用心 爱心 专心 3 速度a向右做匀加速直线运动 4 磁感应强度为B B0 kt随时间t均匀增强 导体棒以速度v向右做匀速直线运动 导练 1 09 09 上海物理上海物理 13 13 如图 金属棒 ab 置于水平放置 的 U 形光滑导轨上 在 ef 右侧存在有界匀强磁场B 磁 场方向垂直导轨平面向下 在 ef 左侧的无磁场区域 cdef 内有一半径很小的金属圆环 L 圆环与导轨在同一平 面内 当金属棒 ab 在水平恒力F作用下从磁场左边界 ef 处由静止开始向右运动后 圆环 L 有 填收缩 扩张 趋势 圆环内产生的感应电流 填变大 变 小 不变 2 09 09 山东山东 21 21 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 B CD 段直线始终不受安培力 C 感应电动势最大值 E Bav D 感应电动势平均值 1 4 EBav 3 上海市部分重点中学高三第二次联考 上海市部分重点中学高三第二次联考 电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器 如图 a 所示为电吉他的拾音器的原理图 在金属弦的下方置有 一个连接到放大器的螺线管 一条形磁铁固定在管内 当拨动 金属弦后 螺线管内就会产生感应电流 经一系列转化后可将 电信号转为声音信号 1 金属弦的作用类似 研究电磁感应现象 实验中铁芯的 作用 则被拨动后靠近螺线管的过程中 通过放大器的电流方 向为 以图象为准 填 向上 或 向下 2 下列说法正确的是 A 金属弦上下振动的周期越大 螺线管内感应电流的方向变化也越快 B 金属弦振动过程中 经过相同位置时速度越大 螺线管中感应电动势也越大 C 若电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响 则增减螺线管匝数会起 用心 爱心 专心 4 到调节音量的作用 D 电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同 则金属弦振动越快 发出 的声波越容易发生明显衍射现象 3 若由于金属弦的振动 螺线管内的磁通量随时间的变化如图 b 所示 则对应感应电流 的变化为 4 上海嘉定区 上海嘉定区 20072007 学年上学期高三调研学年上学期高三调研物理 物理 光滑金属导轨宽L 0 4m 电阻不计 均匀变化的 磁场穿过整个轨道平面 如图中甲所示 磁场的 磁感应强度随时间变化的情