法拉第电磁感应定律的应用

1、法拉第电磁感应定律 长沙市南雅中学 石付才一 考点梳理1.2017年考纲主题内容要求说明电磁感应电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流1.导体切割磁感线时，感应电动势的计算，只限于L垂直于B、v的情况2.在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低3.不要求用自感系数计算自感电动势2.确定目标本节课讲解应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势问题，会区别感应电动势平均值和瞬时值。二 精讲精练（一）回归教材、注重基础例 （见教材练习题P21 T2）如图甲所示，匝数为100匝，电阻为5的线圈(为表示线圈的绕向图中只画了2匝)两端A、B与一个电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场,

2、线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。（1）求电压表的读数？确定电压表的正极应接在A还是接在B？（2）若在电压表两端并联一个阻值为20的电阻R求通过电阻R的电流大小和 方向？（二）变式探究、提升能力变式1图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S.若在到 时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差（ ）A恒为         B从0均匀变化到C恒为      &#

3、160; D从0均匀变化到变式2在例题中改成如图所示两个变化规律的磁场（取指向纸内方向的磁场为正方向），请分别画出感应电压图象两个大致形状？变式3如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为，用电阻率为、横截面积为S的导线做成的边长为L的正方形线框abcd水平放置，OO为过ad、bc两边中点的直线，线框全部都位于磁场中现把线框右半部分固定不动，而把线框左半部分以OO为轴向上转动60°，如图中虚线所示。若转动后磁感应强度随时间按变化(k为常量)，求：(1)在0到t0时间内通过导线横截面的电荷量？(2)t0时刻ab边受到的安培力？（三）真题检测，品味高考1(2014

4、83;新课标全国)如图 (a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()2. (2012·福建)如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管，环心0在区域中心。一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。已知磁感应强度大小B随时间t的变化关系如图乙所示（T0为已知量）。设小球在运动过程中电量保持不变

5、，对原磁场的影响可忽略。当t=到t=这段时间内的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等求：这段时间内，细管内涡旋电场的场强大小E。（四）拓展深挖、把握先机拓展：如图甲所示，匝数为n匝，电阻为r,半径为a的线圈两端A、B与电容为C的电容器和电阻R相连，线圈中的磁感应强度按图乙所示规律变化（取垂直纸面向内方向为正方向）。求：（1）流过电阻的电流大小为多少？（2）电容器的电量为多少？三 总结归纳1. 应用法拉第电磁感应定律计算感应电动势。2. 会判断导体两端电势的高低。四 课后作业1做磁共振（MRI）检查时，对人体施加的

6、磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流，某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零，求：该圈肌肉组织中的感应电动势E（计算结果保留一位有效数字）。 2如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半则线圈中磁场B

7、的变化情况和磁通量的变化率分别为()A正在增强， B正在增强， C正在减弱， D正在减弱， 3(多选)如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小质量为0.2 kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m的正方形，其有效电阻为0.1 .此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是，图示磁场方向为正方向框、挡板和杆不计形变则()At1 s时，金属杆中感应电流方向从C到DBt3 s时，金属杆中感应电流方向从D到CCt1 s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1 NDt3 s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2 N4英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场如图