法拉第电磁感应定律知识梳理

1、1.3,法拉第电磁感应定律,知识巩固,法拉第电磁感应定律的理解和应用,1,磁通量变化的两种方式,1,磁感应强度,B,不变，垂直于磁场的回路面积发生变化,S,此时,E,nB,t,2,垂直于磁场的回路面积不变，磁感应强度发生变化，此,B,B,时,E,n,S,其中,是,B,t,图象的斜率,t,t,2,决定感应电动势,E,大小的因素,1,E,的大小决定于,t,2,E,的大小决定于线圈的匝数,1,E,的大小与,的大小无必然联系,2,0,时,不一定为零,t,如图所示,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,B,0,使该线框从

2、静止开始绕过圆,心,O,且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,B,电流，磁感应强度随时间的变化率,的大小应为,t,4,B,0,2,B,0,A,B,B,0,C,B,0,D,2,解析,当线框绕过圆心,O,的转动轴以角速度,匀速转动,时，由于面积的变化产生感应电动势，从而产生感应电流设,E,B,0,S,半圆的半径为,r,导线框的电阻为,R,即,I,1,R,R,t,R,t,1,2,r,B,0,2,2,B,0,r,E,当线圈不动,磁感应强度变化时,I,2,R,R,t,2,R,R,BS

3、,B,r,B,B,0,因,I,1,I,2,可得,C,选项正确,R,t,t,2,R,t,2,导体切割磁感线时的感应电动势,1,对,的理解,当,B,l,v,三个量方向互相垂直时,90,感应电动势,最大,当有任意两个量的方向互相平行时,0,感应电动势,为零,2,对,l,的理解,式中的,l,应理解为导线切割磁感线时的有效长度，如果导,线不和磁场垂直,l,应是导线在磁场垂直方向投影的长度，如,果切割磁感线的导线是弯曲的,如图所示,则应取与,B,和,v,垂,直的等效直线长度，即,ab,的弦长,3,对,v,的理解,1,公式中的,v,应理解为导线和磁场间的相对速度,当导线,不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产

4、生,2,若导线各部分切割磁感线的速度不同,可取其平均速度,求电动势,如图所示,导体棒在磁场中绕,A,点在纸面内以角速度,匀,速转动，磁感应强度为,B,则,AC,在切割磁感线时产生的感应,电动势为,v,C,1,1,2,E,Bl,Bl,l,Bl,2,2,2,如图所示，平行金属导轨间距为,d,一端跨接电阻,R,匀磁场磁感应强度为,B,方向垂直于导轨平面，一根长金,属棒与导轨成,角放置，棒与导轨电阻不计，当棒沿垂直于棒,的方向以恒定速率,v,在导轨上滑行时,通过电阻的电流是,Bd,v,A,R,sin,Bd,v,sin,C,R,Bd,v,B,R,Bd,v,cos,D,R,d,解析,导体棒切割磁感线的有效

5、长度为,L,sin,Bd,v,故,E,BL,v,sin,E,Bd,v,则,I,R,R,sin,A,正确,电磁感应中常见的“杆导轨”模型,1,模型特点,杆导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道,具”，也是高考的热点,杆导轨”模型问题的物理情境变化空间大，涉及的知,识点多，如力学问题、电路问题、磁场问题及能量问题等，常,用的规律有法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、左手,定则、欧姆定律及力学中的运动规律、动能定理、功能关系,能的转化和守恒定律等,2,模型分类,模型一,单杆水平式,物,理,模,匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为,B,棒,ab,长,型,为,L,质量为,m,初速度为零，拉力恒为,F

6、,水平,导轨光滑，除电阻,R,外，其他电阻不计,设运动过程中某时刻棒的速度为,v,由牛顿,F,B,L,v,第二定律知棒,ab,的加速度,a,m,mR,a,v,同向，随速度的增加，棒的加速度,a,BL,v,减小,a,0,时,v,最大,I,R,恒定,收尾,状态,2,2,动态分析,运动形式,力学特征,电学特征,匀速直线运动,a,0,v,恒定不变,I,恒定,模型二,单杆倾斜式,物理,模型,匀强磁场与导轨垂直,磁感应强度为,B,导轨间距,L,导体棒质量,m,电阻,R,导轨光滑，电阻不计,如图,棒,ab,释放后下滑,此时,a,g,sin,棒,ab,速度,v,E,感应电动势,E,BL,v,电流,I,R,安培

7、力,F,BIL,加速度,a,当安培力,F,mg,sin,时,0,v,最大,动,态,分,析,运动形式,收尾,状态,匀速直线运动,mgR,sin,力学特征,a,0,时,v,最大,且,v,m,2,2,B,L,电学特征,电流恒定,U,形导线框架宽,1 m,框架平面与水平面夹角,30,电阻不计,B,0.2 T,的匀强磁场与水平面垂直，如图所示质,量,m,0.2 kg,电阻,R,0.1,的导体棒,ab,跨放在,U,形架上,且能无摩擦地滑动求,1,ab,下滑的最大速度,v,m,2,当,v,v,m,时,ab,上释放的电功率,g,取,10 m/s,2,思路导图,解析,1,分析导体棒受力，如图所示根据,右手定则判断感应电流的方向是从,b,到,a,根据,左手定则判断导体棒受安培力的方向水平向右,要使,ab,下滑的速度最大，导体棒在斜面上的合,E,力为零，即,mg,sin,F,cos,F,BIL,I,R,因,B,与,v,m,不垂,10,直，可分解速度,v,m,得,E,BL,v,m,cos,解以上各式得,v,m,3,m/s,2,导体棒运动的速度达最大后，导体棒匀速运动，其电功,10,率与重力的功率相等，即,P,mg,sin,v,m,W,3,人有了知识，就会具备各种分析能力,明辨是非的能力,所以我们要勤恳读书，广泛阅读,古