【湖南师大附中】高三物理 第九章 2 法拉第电磁感应定律课件 新人教版

1、1,2 法拉第电磁感应定律,第九章,电 磁 感 应,2,1.(1)法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与 .，表达式为E= . (2)当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时产生的感应电动势E= ，是 .,穿过这一电路的磁通量的,n/t,Blvsin,B与v之间的夹角,变化率成正比,3,(3)导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒上各点的平均速度等效替代切割速度.常用公式E= .,4,2.应用法拉第电磁感应定律时应注意： (1)E= 适用于一般回路.若磁通量不随时间均匀变化，则/t为t时间内通过该回路的磁通量的 .,n/t,平均变化率,5,(2)E

2、= ，适用于导体各部分以相同的速度切割磁感线的情况，式中L为导线的有效切割长度，为运动方向和磁感线方向的夹角.若v为瞬时速度，则E为 .若v为平均速度，则E为 .,BLvsin,瞬时感应电动势,平均感应电动势,6,(3)若磁感应强度B不变，回路的面积S发生变化，则E= ；若回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化，则E= ；若磁感应强度B、回路的面积S都发生变化，则E= .,nBS/t,nSB/t,7,3.要注意严格区分、/t的物理意义： 是指 . 是指 . /t是指,穿过某一面积的磁通量,穿过某一面积的磁通量的变化量,穿过某一面积的磁通量的变化率,8,1.高中阶段所涉及的磁通量发生变化时感应电

3、动势的计算有哪几种？ .磁感应强度B发生变化：E=n/t=nSB/t .垂直于磁场的回路面积发生变化：E=n/t=nBS/t .线圈平面与B的夹角发生变化：,9,2.E=n/t与E=BLvsin的区别和联系? (1)区别 E=n/t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；E=BLvsin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. E=n/t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.,10,(2)联系 当t0时，E=n/t为瞬时感应电动势. 当v代表的是平均速度时，E=BLvsin求出的是某段时间内的平均感应电动势. 总结：一般说来，用E=

4、n/t求平均感应电动势方便些；而用E=BLvsin求瞬间感应电动势方便些.,11,1.导体切割磁感线产生感应电动势的理解 如图，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v抛出，且棒与磁场垂直，设棒在落下的过程中方向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情况是( ) A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法判断,C,12,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在导轨上滑行时，电阻R中的电流强度为(不计导

5、轨和棒的电阻)( ) A.BdvRsin60 B.BdvR C.Bdvsin60R D.Bdvcos60R,A,13,2.电磁感应中的电荷量 如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直.求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，(1)拉力F大小；(2)拉力的功率P；(3)线圈中产生的电热Q；(4)通过线圈某一截面的电荷量q以及它们与速度的关系.,14,(1)E=BL2v， F=BIL2，所以 (2) (3) (4) 与v无关,15,如图甲所示，一个电阻为R，面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad

6、边垂直并与线框平面成45角，O、O分别是ab和cd边的中点.现将线框右半边ObcO绕OO逆时针旋转90到图乙所示位置.在这一过程中，导线中通过的电荷量是( ),A,16,A. B. C. D.0,17,3.感生电动势和动生电动势 如图甲所示，一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内，MN、PQ两导轨间的宽度为L=0.50m.一根质量为m=0.50kg的均匀金属导体棒ab横跨在导轨上且接触良好.,18,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为fm=1.0N，ab棒的电阻为R=0.10.其他各部分电阻均不计.开始时磁感应强度B0=0.50T. (1)若从某时刻(t=0)开始，调节磁感应强度的大小使其以B/t=0.20T/s的变化率均匀增加.求经过多长时间ab棒开始滑动？此时通过ab棒的电流大小和方向如何？,19,(2)若保持磁感应强度B0的大小不变.从t=0时刻开始，给ab棒施加一个水平向右的拉力，使它以a=4.0m/s2的加速度匀加速运动.推导出此拉力T的 大小随时间变化的函 数表达式.并在图乙所 示的坐标图上作出拉 力T随时间t变化的T-t 图线.,20,如图所示，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