2016届高三物理一轮复习 法拉第电磁感应定律解析

1、【想一想】 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径RA2RB. (1)当磁感应强度均匀增大时，在一段时间内A、B 两个线圈的磁通量变化量一样吗？ (2)A、B两线圈产生的感应电动势一样大吗？感应电流呢？ 提示：一样(2)一样大不一样,第2单元法拉第电磁感应定律,基础探究,法拉第电磁感应定律,【填一填】 1感应电动势 (1)概念：在 现象中产生的电动势 (2)产生条件：穿过回路的 发生改变，与电路是否闭合 (3)方向判断：感应电动势的方向用 或 判断 2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，跟穿过这一电路的磁通量的成正比 (2)公式： ，其中n为

2、 (3)感应电流与感应电动势的关系，遵守定 律，即I,电磁感应,磁通量,无关,楞次定律,右手定则,变化率,En/t,线圈匝数,闭合电路欧姆,【想一想】 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出。设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小如何变化？ 提示：金属棒水平抛出后，在垂直于磁场方向上的速度不变，由EBLv可知，感应电动势也不变,导体切割磁感线时的感应电动势,【填一填】 1导体在匀强磁场中平动 (1)一般情况：运动速度v和磁感线方向夹角为，则E . (2)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E.,Blvsin

3、 ,Blv,基础自测 1关于感应电动势，下列说法中正确的是() A线圈中的磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 B线圈放在磁感应强度越大的地方，产生的感应电动势一定越大 C线圈中产生的感应电动势为2 V，则穿过线圈的磁通量的变化率一定为2 Wb/s D线圈中产生的感应电动势为2 V，则线圈电源的“”极比“”极电势低2 V,答案：D,答案：D,答案：B,法拉第电磁感应定律的应用,思路探究(1)分析线框转动过程中的电动势： 线框转动过程切割磁感线的有效长度：_. 切割磁感线的速度：_. (2)如何计算线框不动，磁感应强度变化时的电动势？ 答案C,答案：B,导体在匀强磁场中切割磁感线问题,【核心突破

4、】 对于导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式EBlv，应从以下几个方面理解和掌握 1公式使用条件：本公式是在一定条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需B、l、v三者相互垂直实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算，公式可为EBlvsin ，为B与v方向间的夹角,4相对性：EBlv中的速度v是相对于磁场的速度，若磁场也运动，应注意速度间的相对关系 5导体转动切割磁感线 长为L的导体棒在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度匀速转动，导体棒产生的感应电动势有以下几种情况： (1)以中点为轴时，E0(不同两段的代数和)；,【典例2】在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，

5、有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg、电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计。若杆cd以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，求： (1)在5 s内平均感应电动势是多少？ (2)第5 s末回路中的电流多大？ (3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力多大？ 思路点拨(1)把cd棒当成电源，根据公式EBlv中v的不同计算出相应情景下的感应电动势 (2)对cd棒受力分析，由牛顿第二定律求力,答案(1)0.4 V(2)0.8 A(3)0.164 N,2如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并

6、与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2 R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8 R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是() AE1E2，a端为正BE1E2，b端为正 CE1E2，a端为正 DE1E2，b端为正,答案：D,电磁感应中的“杆导轨”模型,模型构建 对杆在导轨上运动组成的系统，杆在运动中切割磁感线产生感应电动势，并受到安培力的作用改变运动状态最终达到稳定的运动状态，该系统称为“杆导轨”模型 模型特点 “杆导轨”模型又分

7、为“单杆”型和“双杆”型；导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速运动，匀变速运动、非匀变速运动或转动等；磁场的状态可分为恒定不变、均匀变化和非均匀变化等等，情景复杂形式多变比较常见的模型有以下两类：,模型一：单杆水平式,【典例1】 如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动杆ef及线框中导线的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则() Aef将减速向右运动，但不是匀减速 Bef将匀减速向右运动，最后停止 Cef将匀速向右运动 Def将往返运动 答案A,模型二单杆倾斜式,【典例2】(2013年高考安徽理综)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 .一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 ，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定