2022年人教版選修3-2第四章電磁感應(yīng)-法拉第電磁感應(yīng)定律

1、法拉第電磁感應(yīng)定律 一、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及表達式：1、內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比；2、公式：Ent；式中 n 為線圈匝數(shù),t是磁通量的變化率；磁通量的變化率t留意： E打算于磁通量的變化率；與和的大小沒有必定的聯(lián)系；在t圖像中某點切線的斜率就是磁通量的變化率t；3、區(qū)分磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率t比較內(nèi)容磁通量磁通量的變化量物理量物理意義某時刻穿過磁場中某個面穿過某個面的磁通量的變化表示磁場中穿過某個面的的磁感線的條數(shù), 是一個 狀量,是一個 過程量 ；磁通量變化的快慢；態(tài)量 ；大小運算BS21t留意事項有方向相反的磁場穿過某既不

2、表示磁通量的大小,個 面 時 , 不 能 直 接 用也不表示磁通量的變化的BS,應(yīng) 考慮相反方向留意磁通量有 正負之分 ；多少, 在t 圖像中, 磁關(guān)系通量的變化率為某點切線的磁通量抵消后所剩余的磁通量 ；的斜率 ；1、t均與線圈的匝數(shù)無關(guān)；2、t三者之間沒有必定的聯(lián)系；備注線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,當線圈平面與磁感線平行時,=0,t最大；當線圈平面與磁感線垂直時,最大,t=0. 二、導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢：1、導(dǎo)體垂直切割磁感線時,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBlv,常用于運算瞬時感應(yīng)電動勢的大?。?、導(dǎo)體棒在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E1 Bl 22；的EBlv3、公式Ent和E

3、Blv的區(qū)分與聯(lián)系項目Ent討論對象是一個回路是在磁場中運動的一段導(dǎo)體適用范疇具有普遍性,無論因什么方式引起 變化都適用；只適用于一段導(dǎo)體切割磁感線的情形；不要求肯定是勻強磁場；區(qū)分聯(lián)系條件Ent=nBtSnBtS,E由B 、 l 、 v 應(yīng)取兩兩相互垂直的的重量；物理意義t和 n 打算；求的是t時間內(nèi)的 平均感應(yīng)電動勢,E求得是 某個瞬時 或 某個位置與某段時間 或 某個過程 相對應(yīng)；感應(yīng)電動勢1、EBlv是由Ent在肯定條件下推導(dǎo)出來的；2、假如 B 、 l 、 v 三者大小、方向均不變,就在t 時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢才和它在任意時刻產(chǎn)生的瞬時電動勢相同；三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電荷量的運算

4、方法：1、運算公式：qnREtnRttnR2、推導(dǎo)過程：qItR3、留意： 感應(yīng)電荷量僅由回路電阻和磁通量的變化量及線圈匝數(shù)打算,與發(fā)生磁通量變化 的時間無關(guān)；例1、如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù) 一個阻值 R=4 的電阻,電阻的一端n=1000,面積 S=200cm 2,電阻 r=1 ,在線圈外接b 與地相接,把線圈放入一個方向垂直線圈平面對里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示試問：（1）從計時起, t=3s 時刻穿過線圈的磁通量為多少？（2）04s 內(nèi),回路中的感應(yīng)電動勢；（3）0-4s 內(nèi),流過電阻 R的電荷量為多少？（4）a 點的最高電勢和最低電勢各為多少？例 2、如圖

5、甲所示,在一個傾角為 37 的粗糙絕緣斜面上,靜止地放置著一個匝數(shù)為n=10 匝的正方形線圈,其上下邊與斜面底邊平行,線圈的總電阻 R=0.1 ,質(zhì)量 m=0.5kg,邊長 L=0.2m假如向下輕推一下線圈,就它剛好可沿斜面勻速下滑, 現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上,在線圈的水平中線（圖中虛線）以下區(qū)域中加上垂直斜面方向的磁場,磁感應(yīng)強度 B 隨時間 t 變化規(guī)律如下列圖,求：（1）剛加上磁場時線圈中的感應(yīng)電流大??；（2）從加上磁場開頭,經(jīng)過多長時間線圈開頭運動？（設(shè)線圈與斜面間最大靜摩擦力等于 滑動摩擦力, g=10m/s 2）例 3、如下列圖,寬度為 L=0.40m 的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固

6、定在絕緣水平面上,導(dǎo)軌的一端連接阻值為 R=2.0 的電阻 導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為 B=0.40T 一根質(zhì)量為m=0.1kg 的導(dǎo)體棒 MN 放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽視不計現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動,運動速度 v=0.50m/s ,在運動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直求：（1）導(dǎo)體棒 MN 中感應(yīng)電流的方向；（2）閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小；（3）作用在導(dǎo)體棒上的拉力的大小例4、如下列圖,足夠長的動摩擦因數(shù)為3 平行金屬導(dǎo)軌 3cd 和 ef ,水平放置且相距L,在其左端各固定一個半徑為 r 的四分之三金屬光滑圓環(huán)

7、,兩圓環(huán)面平行且豎直在水平導(dǎo)軌和 圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿,兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路,兩金 屬桿質(zhì)量均為 m,a 桿電阻為 R,b 桿電阻為 2R,其余電阻不計整個裝置放在磁感應(yīng)強度 大小為 B、方向豎直向上的勻強磁場中當用水平向右的恒力F=（3 3）mg拉細桿 a,達到勻速運動時,桿 b 恰好靜止 3在圓環(huán)上某處,試求：（1）桿 a 做勻速運動時,回路中的感應(yīng)電流；（2）桿 a 做勻速運動時的速度；（3）桿 b 靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度例 5、如下列圖,兩根平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強度 為 B 的勻強磁場中,磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面,兩導(dǎo)軌間距為L,左端連

8、一電阻R,右端連一電容器C,其余電阻不計長為2L 的導(dǎo)體棒 ab 與從圖中實線R位置開頭,以a 為圓心沿順時針方向的角速度 勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)90 的過程中,通過電阻的電荷量為多少？例5、如下列圖,單匝圓形線圈與勻強磁場垂直,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為 B,圓形線圈的電阻不計導(dǎo)體棒 a 繞圓心 O勻速轉(zhuǎn)動,以角速度 旋轉(zhuǎn)切割磁感線,導(dǎo)體棒的長度為 l ,電阻為 r 定值電阻 R1、R2 和線圈構(gòu)成閉合回路,P、Q是兩個平行金屬板,兩極板間的距離為 d,金屬板的長度為 L在金屬板的上邊緣,有一質(zhì)量為 m且不計重力的帶負電粒子豎直向下射入極板間,并從金屬板 Q的下邊緣離開 帶電粒子進入電場的位置到 P

9、板的距離為 d ,離開電場的位置到 Q 板的距離為 d R1、R2、r 均3 3為未知量（1）求導(dǎo)體棒 a 順時針轉(zhuǎn)動仍是逆時針轉(zhuǎn)動；（2）如 R1=R2=2r ,試求 P、Q間的電場強度大小；（3）如 R1=3r ,R2=2r ,試求帶電粒子的電荷量例 6、如下列圖, l1=0.5m , l 2=0.8m ,M=0.04kg 回路總電阻為R=0.2 ,導(dǎo)軌光滑,開t始時磁感應(yīng)強度B0=1T 現(xiàn)使磁感應(yīng)強度以B =0.2T/s 的變化率勻稱地增大,試求：當 t為多少時, M 剛好離開地面？（g 取 10m/s2）例 7、如下列圖,傾角為 的斜面上有兩條平行導(dǎo)軌 ad 和 bc,兩導(dǎo)軌間的距離為 L,在兩條導(dǎo)軌的一端 cd 間連接一阻值為 R 的電阻,如下列圖,ef 為一條分界線,在 ef 上方距離ef 距離也為 L 的位置放置一質(zhì)量為 m 導(dǎo)體棒,已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為 ,導(dǎo)體棒處于靜止狀態(tài)