第2节 感应电动势与电磁感应定律

1、第一章 电磁感应1.2 感应电动势与电磁感应定律高中物理选修32乙SRE电源R i甲 在电磁感应现象中产生的电动势，叫做感应电动势， 用 E 表示。产生感应电动势的那部分导体相当于电源RS电源 试从本质上比较甲、乙两电路的异同相同点：两电路都是闭合的，都有电流 不同点：甲中有电池（电源）乙中没有电源,但有运动的磁体和闭合回路,即发生了电磁感应现象一、感应电动势电源？思考：感应电动势的大小与哪些因素有关？有感应电动势不一定有感应电流（要看电路是否闭合），有感应电流一定有感应电动势实验表明： 电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。即：若闭合电路是n匝线

2、圈，且穿过每匝线圈的磁通量相同，则说明：（1）所求E为t时间内的平均感应电动势 （2）t 0时，E为瞬时感应电动势 （3）公式中应取绝对值，不涉及正负二、电磁感应定律应用公式 求E的两种常见情况：1.磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化, SS2-S1,此时：2.垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生化, BB2-B1,此时：（感生电动势）（动生电动势）三、导体作切割磁感线运动 电动势E大小 如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势ab Gabv回路在时间t内增大的面积为：S=L(vt)产生的感应电动势为：穿

3、过回路的磁通量的变化为：=BS=BLvt（V是相对于磁场的速度）vBV1=Vsin V2=Vcos 若导体斜切磁感线（为v与B夹角） （若导线运动方向与导线本身垂直，但跟磁感强度方向有夹角）说明：1、导线的长度L应为有效长度2、V方向和B平行时，=0 E=03、速度V为平均值，E就为平均值. 速度V为瞬时值，E就为瞬时值.例：如图，匀强磁场的磁感应电动势为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。abvE=BL(Vsin)E=B(Lsin)V有效长度-导线在垂直速度方向上 的投影长度练习：半径为R的半圆形导线在匀强磁场B中， 以速度V向右匀速运

4、动时，E=？ RE = B2RV有效长度-弯曲导线在垂直速度方向上 的投影长度匀强磁场v、B、l两两垂直总结：导体切割磁感线时的感应电动势 与 的区别和联系解答：(1)区别 求出的是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； 求出的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某个位置相对应 求的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某部分的电动势(2)联系 当t0时， 为瞬时感应电动势当v代表的是平均速度时， 求出的是某段时间内的平均感应电动势总结：一般说来，用 求平均感应电动势方便些；而用 求瞬时感应电动势方便些1.穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则（）

5、A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB.线圈中的感应电动势一定是2vC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2ABD不变！不变！解析：2.关于电磁感应，下述说法中正确的是( )A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D注意:感应电动势E与、 /t的关系3.如图所示.平行金属导轨的间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B.方向垂直于导轨平面指向里.一根长金属棒置于导轨上，与导轨成60角，当金属棒以垂直于棒的速度v在导

6、轨上滑行时，电阻R中的电流强度为(不计导轨和棒的电阻) ( )AvA.C.4、如图所示，水平放置的平行金属导轨MN和PQ，相距l=0.50 m，导轨左端接一电阻R=0.20 ，磁感应强度B=0.40 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ac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ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ac棒中感应电动势的大小；（2）回路中感应电流的大小；（3）此时ac棒所受到的安培力F的大小.答案：（1）0.80 V （2）4.0 A （3）0.80 N5.长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁感应强度为B，如图所示，求ab两端的电势差 6. 一个200匝的线圈，在0.5 s 内穿过它的磁通量从0.01 Wb 增加到0.09 Wb。求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10 ，当它与一个电阻为990 的电热器串联成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？7.一回路面积为S，而垂直穿过该回路的磁场磁感应强度随时间均匀增加（B=kt），此时回路中产生的感应电动势多大？=KS （V） 8.如图所示，一个50匝的线圈的两端跟R99的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20