法拉第电磁感应定律及其应用.

1、学案2法拉第电磁感应定律及其应用考点1 -法拉第电磁感应定律 考点皤讲/1 对法拉第电磁感应定律的理解(1) 感应电动势的大小决定于穿过回路的磁通量的变化率晒，而与 磁通量0、磁通量的变化量</>的大小没有必然联系。(2) 磁通量的变化常由B的变化或S的变化两种情况引起 当加由的变化引起时，E=nS(B/At). 当仅由S的变化引起时，E=uBgm(3) 由E二咖计算出的是&时间内的平均感应电动势。(4) 通过回路截面的电荷量g仅与小娜I回路电阻人有关，与时间长短 无关。推导如下：MRR(1) 0f艮大，劭V可能很小，斯艮小, A羽AZ可能很大，感应电动势的大小与有关，与0

2、无直接关系。用公式E=nSAB/At求感应电动势 时，S为线圈在磁场范围内有效面积。2对EBLv的理解(1)正交性本公式是在定一条件下得出的，除了磁场是匀强磁场外，还需.£卩三者相 互垂直。实际问题中当它们不相互垂直时，应取垂直的分量进行计算。如一个与水平面成确的宽度为/的U型框架中，一金属棒MN自导轨上滑下，当 速度为卩时，由于B与卩不垂直，可把y分解为垂直B与卩不垂直，可把y分解为垂直B的勺和平行于的吋 贝OB/vj/vcoso (如图)(2) 平均性导体平动坦割磁感线时，若a为平均速度，则E为平均感 应电动势，即E = Blv o(3) 瞬时性若卩为瞬时速度，则E亦为相应的瞬时

3、感应电动势。(4)有效性导体平动切割磁感线，/为导体两端点的有效长度，若/丄乩/±v,则如 图所示的导线切割磁感线的运动中，虚线的长度/就是各自的有效长度，即感应电动势都为x(5) 相对性其£E二"中的速度y是相对于磁场的速度，丿矿: 若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系。冥爲x3如图所示，当导体绕一端点在垂 直于磁场的平面内以角速度0转动时，则其 产生的感应电动势E=(l/2)fiL2a?o典例析#與洌一对E=ngM的理解【例1】如图(曲所示，一个电阻值为R,匝数为的圆形金属线圏 与阻值为2R的电阻心连接成闭合回路，线圈的半径为口，在 线圈中半径为门的圆形区域

4、内存在垂直于线圈平面向里的匀 强磁场，磁感血强度随时间/变化的关系图线如图(b)所示， 图线与横、纵轴的截距分别为心和血。导线的电阻不计，求 0至耳时间内(1) 通过电阻&上的电流大小和 方向；通过电阻&上的电荷量q及电 阻乩上产生的热量。【解析】本题将电磁感应与电路知识相结合，既考查了电磁感应定律,又考查了电流.电量.电功率的求法，要解答本题既要牢固掌握相关知识 又要具备综合分析能力.（1）由图象分析可知,至r 1时间内4B2BJ5由法拉第电磁感应定律有E=ngZ=HZ3S而SrtJ 由闭合电路欧姆定律有IX=EKRR）°联立以上各式解得通过电阻血上的电流大小为/,

5、= nBonr22/（3/?ro）由楞次定律可判断通过电阻弘上的电流方向为从b到“ 通过电阻尺1上的电荷量q=l£= ”0耐2可/（3心） 通过电阻从上产生的热量QTjRg 22爲2龄屮/®用。2）.闭合电路中因律通料生变化而产生感应电流时，通过导线橫截面的 q = 7 At = tsi = ,AZ = n电荷量R RR，其中为线圈的匝数.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Is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Is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

6、势的比值为（B）A.l/2B.lC.2D.4lai與冽二公E=BLvsin &的应用【例2】如图所示，一导线弯成半径为4的半圆形闭合回路。 虚线MN右侧有磁感应强度为的匀强磁场，方向垂直于回 路所在的平面。回路以速度卩向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MV垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止, 下列结论正确的是()A. 感应电流方向不变B. CD段直导线始终不受安培力 C感应电动势最大En=Bav D感应电动势平均值E =(l/4)nBav【解析】本题涉及了法拉第电磁感应定律、榜次定律、安培力的知识,考查学生应用规律分析冋题的能力，中等难度由楞次定律可判感应电流 方向始终沿逆时针

7、，故选项A正确.由右手定则知CD段直导线始终受安培 力，故选项B错误.当有一半进入磁场时，切割磁感线的有效长度最大，最 大感应电动势为Em=Bav,故选项C正确.根据法拉第电磁感应定律B竺可得感应电动势的平均值E = = _2_ = lav ,故选项D正确AT 2a 4E=BLvsin0的Q指切割的有效长度，因此本题中,在半圆形闭合回路进入磁场的过程中，其切割的有效长度是从零先增加到d然后又减小到零的过程。N9如图所示，平行导轨间有一矩形的尸 匀强磁场区域，细金属棒P0沿导轨" 从处匀速运动到ATM的过程中， 棒上感应电动势E随时间r变化的图： 示，以下可能正确的是（t 0f £° D。Bf jE考点2自感、互感、涡流 考点逼讲/通电自感和断电自感的比较断开开关S时，流过线断开开关S时，流过线电路图诵由白感断由白愿器材要