2012届高中物理第一轮总复习 第9章 第2讲 法拉第电磁感应定律学案（教师版）新人教版.docVIP

1．(1)法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与　穿过这一电路的磁通量的变化率成正比　，表达式为E＝　nΔΦ/Δt　. (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＝　Blvsinθ　，θ是　B与v之间的夹角　. 2．应用法拉第电磁感应定律时应注意： (1)E＝nΔΦ/Δt　适用于一般回路．若磁通量不随时间均匀变化，则ΔΦ/Δt为Δt时间内通过该回路的磁通量的　平均变化率　. (2)E＝BLvsinθ　，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，θ为运动方向和磁感线方向的夹角．若v为瞬时速度，则E为　瞬时感应电动势　.若v为平均速度，则E为　平均感应电动势　. 3．要注意严格区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义： Φ是指　穿过某一面积的磁通量　. ΔΦ是指　穿过某一面积的磁通量的变化量　. ΔΦ/Δt是指　穿过某一面积的磁通量的变化率　. 2．E＝nΔΦ/Δt与E＝BLvsinθ的区别和联系？ 解答：(1)区别 ①E＝nΔΦ/Δt求出的是Δt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＝BLvsinθ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． ②E＝nΔΦ/Δt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 ①当Δt→0时，E＝nΔΦ/Δt为瞬时感应电动势． ②当v代表的是平均速度时，E＝BLvsinθ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＝nΔΦ/Δt求平均感应电动势方便些；而用E＝BLvsinθ求瞬间感应电动势方便些． 图921 1．导体切割磁感线产生感应电动势的理解 　 例1：如图921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)拉力做的功W； (4)线圈中产生的电热Q； (5)通过线圈某一截面的电荷量q. 2．电磁感应中的电荷量 例2：放在绝缘水平面上的两条平行导轨MN和PQ之间宽度为L，在MNQP间存在磁感应强度为B的匀强磁场，B的方向垂直于导轨平面，导轨左端接有阻值为R的电阻，其他部分电阻不计．导轨右端接一电容为C的电容器，长为2L的金属棒放在导轨上与导轨垂直且接触良好，其a端放在导轨PQ上． 现将金属棒以a端为轴，以角速度ω沿导轨平面顺时针旋转90°角，如图922所示，解答下列问题(设导轨长度比2L长得多)．　 (1)电阻R中流过的最大感应电流； (2)通过电阻R的总电量． 图922 解析：(1)从ab棒以a端为轴旋转切割磁感线，直到b端脱离导轨的过程中，其感应电动势不断增大，对C不断充电，同时又与R构成回路，如图所示． 方法点拨：本题求解感应电动势大小时，应分别求出其平均值和瞬时值，并注重状态分析和过程分析．其中用到的知识和方法，应认真掌握． 图923 变式训练1：(2009·安徽)如图923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( ) 3．感生电动势和动生电动势 例3：如图924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．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＝0.10Ω.其他各部分 电阻均不计．开始时磁感应强度 B0＝0.50T. 图924 (1)若从某时刻(t＝0)开始，调节磁感应强度的大小使其以ΔB/Δt＝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？ (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