时法拉第电磁感应定律

1、专题二：法拉第电磁感应定律一、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，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比2公式：En= = ，n为线圈的匝数3导体切割磁感线时的电动势：EBLv，v与B垂直4公式En和EBLv的比较EnEBLv区别(1)求的是t时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应(1)求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应(2)求的是整个回路的感应电动势整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零(2)求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势(3)由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定(3)由于是由一部分导

2、体切割磁感线的运动产生的，该部分就相当于电源联系公式En和EBLv是统一的，当t0时，E为瞬时感应电动势，而公式EBLv中的v若代入平均值，则求出的E为平均感应电动势二、互感和自感1互感现象 当一个线圈1中电流变化时，它产生的变化的磁场会在临近另一线圈2中产生感应电动势，同样，线圈2中的电流变化时，也会在线圈1中产生感应电动势，这种现象叫互感2自感现象(1)概念：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象称为自感现象，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势(2)自感系数：L与线圈的大小、几何形状、匝数以及是否有铁心(或磁心)等因素有关，其单位是亨利，符号是H.(3)自感电动势的方向：根据

3、楞次定律判定：自感电动势总要阻碍导体中电流的变化，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向相反；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向相同【考点破解】：考点一：公式En的理解和应用1感应电动势的大小决定于穿过回路的磁通量的变化率，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图线上某点切线的斜率3若恒定，则E不变用En所求的感应电动势为整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的电动势4磁通量的变化常由B的变化和S的变化两种情况引起(1)当仅由B的变化引起时，EnS·.(2)当仅由S的变化引起时，EnB·.5计算通过导体某截面积的电荷量时，要用

4、电流或电动势的平均值 即qt·t，q大小与有关【例1】 (2010年合肥市模拟)(10分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0，用电阻率为、横截面积为S的导线做成的边长为l的正方形线框abcd水平放置，OO为过ad、bc两边中点的直线，线框全部都位于磁场中现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO为轴向上转动60°，如图中虚线所示求转动过程中通过导线横截面的电荷量针对训练1：如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路的固定电阻为R，其余

5、电阻不计，求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值和通过电阻R的电荷量考点二：公式EBLv的理解和应用1对于导体平动切割磁感线时：产生电动势的计算式EBLv，应从以下几方面理解：正交性B、L、v应互相垂直平均性若v为平均速度，则E为平均感应电动势，即BL瞬时性若v为瞬时速度，则E为瞬时感应电动势有效性导体平动切割磁感线，L为导体切割磁感线的有效长度相对性EBLv中的速度v是相对于磁场B的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系2.对于导体旋转切割时：(1)导体绕一端点在垂直于磁场平面内以角速度转动时，EBL2(2)线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴以角速度转动，如果从中性面

6、开始计时，enBSsin t，n为匝数，S为线框面积【例2】 如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L0.50 m，左端接一电阻R0.20 ，空间存在一磁感应强度B0.40 T，方向垂直于导轨平面的匀强磁场，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高？(2)回路中感应电流的大小；(3)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小变式训练2：若将例2中图改为如图所示，其他条件不变，试探究分析：(1)ab棒中感应电动势的大小；(2)回路中感应电流的大小；(3

7、)维持ab棒做匀速运动的外力F的大小和方向比较一下，两种情况相同吗？考点三：自感现象的理解和应用通电自感断电自感电路图器材要求A1，A2同规格，RRL，L较大L很大(有铁心)现象在S闭合瞬间，灯A2立即亮起来，灯A1逐渐变亮，最终一样亮在S断开时，灯A逐渐熄灭或闪亮一下再熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速增大，使线圈产生自感电动势，阻碍了电流的增大，使流过灯A1的电流比流过灯A2的电流增加得慢S断开时，线圈L产生自感电动势，阻碍了电流的减小，使电流继续存在一段时间，灯A中的电流反向，不会立即熄灭若RL<RA，原来的电流IL>IA，则A灯熄灭前要闪亮一下若RLRA，原来的电流ILIA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能【例3】 (2010年江苏卷)如图(甲)所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值在t0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在tt1时刻断开S.图(乙)中表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是()针对训练3：(2010年江苏南京模拟)如图