广东省惠州市高中物理第一章电磁感应（二）第四节法拉第电磁感应定律导学案（无答案）粤教版.docx

课 前先学案第一章 电磁感应（二）法拉第电磁感应定律（第4节）【自主学习】 一、 学习目标1. 能区别En与EBLv，能应用两个公式求解电动势. 2. 能计算电磁感应中的电荷量问题二、 自主学习(一)En和EBLv的区别和联系(1)研究对象不同：En研究整个闭合回路，求得的是整个回路的感应电动势；EBLv研究的是闭合回路上的一部分，即做切割磁感线运动的导线，求得的是部分导体上的感应电动势(2)适用范围不同：En适用于 ；EBLv只适用于 。(3)实际应用不同：En应用于 变化所产生的电磁感应现象较方便；EBLv应用于 所产生的电磁感应现象较方便(4)E的意义不同：En一般求得的是 感应电动势；EBLv一般求得的是 感应电动势求解某一过程(或某一段时间)内的电动势或平均电流以及通过导体某一横截面的电荷量等问题时，应选用E 求解某一时刻(或某一位置)的电动势、瞬时电流、功率及某段时间内的电功、电热等问题时，应选用E （二）、公式En和EBLv的选用技巧1En适用于任何情况，但一般用于求平均感应电动势，当t0时，E为瞬时值2E 是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式(1)当v为平均速度时，E为 (2)当v为瞬时速度时，E为 (3)当同时存在两部分导体切割磁感线产生的感应电动势时，总电动势在两者方向相同时相加，方向相反时相减(方向相同或相反是指 在回路中的方向)（三）I是电流在时间t内的平均值，变形公式q 可以求时间t内通过导体某一横截面的电荷量l 【课前自测】电磁感应中的电荷量问题1(单选)如图1所示，将直径为d、电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为 ()A.B. C.D.2(单选)在物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量如图2所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测量的匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转90，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测量磁场的磁感应强度为 ()A. B. C. D.En与EBLv的运用技巧及综合应用3. (单选)如图5所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ab与cd间滑动并接触良好设磁感应强度为B，ac长为L，在t时间内向左匀速滑过距离d，由法拉第电磁感应定律En可知，下列说法正确的是 ()A当ef向左滑动过程中，左侧面积减少Ld，右侧面积增加Ld，因此EB当ef向左滑动过程中，左侧面积减少Ld，右侧面积增加Ld，互相抵消，因此E0C在公式En中，在切割磁感线情况下，BS，S应是导体棒切割磁感线扫过的面积，因此EBLd/tD在切割磁感线的情况下，只能用EBLv计算，不能用En计算 4(单选)我国第一艘航母“辽宁舰”交接入列后，歼15飞机顺利完成了起降飞行训练，图为一架歼15飞机飞行时的情景已知该飞机机身长为l，机翼两端点C、D的距离为d，飞机飞行时的速度沿水平方向，大小为v，该空间地磁场磁感应强度的水平分量为Bx，竖直分量为By.C、D两点间的电势差为U，下列分析正确的是()AUBxlv，C点电势低于D点电势BUBxdv，C点电势高于D点电势CUBylv，C点电势低于D点电势DUBydv，C点电势高于D点电势5(单选)如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度进入以MN为边界的匀强磁场，磁场向里，MN边界与线框的边QR所在的水平直线成45角，E、F分别是PS和PQ的中点关于线框中的感应电流，正确的说法是()A当E点经过边界MN时，线框中感应电流最大B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大6.(双选)电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理，是通过电子线路产生交变磁场，把铁锅放在炉面上时，在铁锅底部产生交变的电流，它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点下列关于电磁炉的说法中正确的是()A电磁炉面板可采用陶瓷材料，发热部分为铁锅底部B电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热C可以通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率D电磁炉面板可采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品课 堂检测案法拉第电磁感应定律l 【当堂检测】En与EBLv的运用技巧及综合应用1如图1甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距d0.5 m右端接一阻值为4 的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B按如图乙规律变化CF长为2 m在t0时，金属棒从图中位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置，整个过程中，小灯泡亮度始终不变已知ab金属棒电阻为1 ，求：(1)通过小灯泡的电流；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量电磁感应中的电荷量问题2.如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n1 000，线圈面积S300 cm2，线圈的电阻r1 ，线圈外接一个阻值R4 的电阻，线圈内有一方向垂直线圈平面向里的圆形磁场，圆形磁场的面积S0200 cm2，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示求：(1)第4秒时线圈的磁通量及前4 s内磁通量的变化量；(2)前4 s内的平均感应电动势；(3)4 s内通过R的电荷量课 堂训练案【当堂训练】En的理解与应用1如图所示，导轨是水平的导轨，间距L10.5 m，ab杆到导轨左端的距离L20.8 m，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R0.2 ，垂直导轨的方向有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B01 T，重物的质量M0.04 kg，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计现使磁感应强度以0.2 T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少秒时，M刚好离开地面(取g10 m/s2)?EBLv的理解与应用2如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L0.40 m，轨道左侧连接一定值电阻R0.80 .将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m0.10 kg、电阻r0.20 ，回路中其余电阻不计整个电路处在磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a2.0 m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：(1)5 s末的感应电动势大小；(2)5 s末通过R电流的大小和方向；(3)5 s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小3(电磁感应中的电荷量问题)如图6甲所示，横截面积为S0.20 m2，匝数为N100匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示线圈电阻为r1.2 ，电阻R4.8 .求：(1)线圈中产生的感应电动势：(2)从t10到t20.30 s时间内，通过电阻R的电荷量课 后拓展案l 【巩固拓展】1如图(a)所示的螺线管，匝数n1 500匝，横截面积S20 cm2，电阻r1.5 ，与螺线管串联的外电阻R13.5 ，R225 ，方向向右穿过螺线管内的匀强磁场的磁感应强度按图(b)所示规律变化，试计算回路中的电流2如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间变化规律为Bkt(k0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求： (1)线圈的感应电动势大小；(2)细绳拉力最大时，导体棒受到的安培力大小；(3)从t0开始直到细线会被拉断的时间3.如图11所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r00.10 ，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略