第二节法拉第电磁感应定律.doc

第二节法拉第电磁感应定律自感涡流一、法拉第电磁感应定律1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_成正比公式：E=_2导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E_.(2)EBlvsin，为运动方向与磁感线方向的夹角(3)导体棒在磁场中转动：导体棒在垂直匀强磁场方向以角速度转动切割磁感线时E=BL2二、自感和涡流1自感现象：当导体中电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是_导体中原来电流的_，这种由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象两种自感2自感电动势表达式：E=_自感系数L：与线圈的_、_、_以及是否有_有关。单位：_3涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像_状的感应电流(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到_，安培力的方向总是_导体的运动(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动，在导体中会产生_，使导体受到安培力作用，安培力使导体运动起来 交流感应电动机就是利用_的原理工作的例1半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4 m，b = 0.6 m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0 = 2 ，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计.(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到圆环直径OO的瞬时(如图所示)，MN中的电动势和流过灯L1的电流. (2)撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90,若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为 B/t=4/T/s，求L2的功率.例2金属杆MN和PQ间距为l,MP间接有电阻R,磁场如图所示,磁感应强度为B.金属棒AB长为2l,由图示位置以A为轴,以角速度匀速转过90(顺时针).求该过程中(其他电阻不计):(1)R上的最大电功率.(2)通过R的电量.例3(2010北京高考)在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为I.然后，断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )【变式训练】(2011三明模拟)如图，电灯的电阻为2 ，电池电动势为2 V，内阻不计，线圈匝数足够多，其直流电阻为3 .先合上电键K，稳定后突然断开K，则下列说法中正确的是( )A.电灯立即熄灭B.电灯先变暗再熄灭C.电灯会比原来亮一下再熄灭，且电灯电流方向与K断开前方向相同D.电灯会比原来亮一下再熄灭，且电灯电流方向与K断开前方向相反 例4如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨单位长度上的电阻为r0=0.10，导轨的端点PQ用电阻可忽略的导线相连，两导轨间距L=0.20 m，导轨间有随时间而发生变化的磁场垂直于桌面，已知磁感应强度随时间发生变化的函数关系为B=Kt，其中K=0.02 T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中金属杆保持与导轨垂直，在t=0时刻，金属杆紧靠在PQ端，在外力作用下杆以恒定的加速度从静止开始向导轨另一端滑动，求在t=0.6 s时金属杆所受的安培力？当堂达标题（二）1.关于电路中感应电动势的大小，下列说法正确的是( )A.穿过电路的磁通量越大，感应电动势就越大B.电路中磁通量的改变量越大，感应电动势就越大C.电路中磁通量改变越快，感应电动势就越大D.若电路中某时刻磁通量为零，则该时刻感应电流一定为零2.(2010海南高考)下列说法正确的是( )A.当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B.当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C.当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D.当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反3.(2011东城区模拟)如图所示的电路,电源电动势为E,线圈L的电阻不计.以下判断正确的是( )A.闭合S,稳定后,电容器两端电压为EB.闭合S,稳定后,电容器的a极板带正电C.断开S的瞬间,电容器的a极板将带正电D.断开S的瞬间,电容器的a极板将带负电4.如图所示，将长为1 m的导线从中间折成约106的角，使其所在平面垂直于磁感应强度为0.5 T的匀强磁场，为使导线中产生4 V的感应电动势，导线切割磁感线的最小速度约为_.(sin53=0.8，cos53=0.6)5.如图所示，线圈内存在有理想边界的磁场，当磁感应强度均匀增加时，有一带电微粒静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带_电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，线圈面积为S，则磁感应强度的变化率为_.6.(2011福州模拟)如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向)随时间t的变化图线I-t图可能是下图中的( )7.(2011江门模拟)如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈.开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间( )A.L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭B.L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭C.L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢D.L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢8.(2010山东高考)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面， MN、PQ为其边界，OO为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时( )A.穿过回路的磁通量为零B.回路中感应电动势大小为2Blv0C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同9.(2010江苏高考)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A. 1/2 B.1 C.2 D.410.(2010新课标全国卷)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