1、第4節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律要點(diǎn)一 對(duì)比磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率物理量單位物理意義公式磁通量Wb表示某時(shí)刻或某位置時(shí)穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少BS磁通量的變化量Wb表示在某一過程中穿過某一面積的磁通量變化的多少21磁通量的變化率Wb/s表示穿過某一面積的磁通量變化的快慢要點(diǎn)二 公式EBlvsin 與En/t有何聯(lián)系？如何理解及應(yīng)用EBlvsin ？1EBlvsin 是由En在一定條件下推導(dǎo)出來的，該公式可看作法拉第電磁感應(yīng)定律的一個(gè)推論2式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)線切割磁感線時(shí)的有效長(zhǎng)度，如果導(dǎo)線不和磁場(chǎng)垂直，l應(yīng)是導(dǎo)線在磁場(chǎng)垂直方向投影的長(zhǎng)度，式中vsin 表示導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，速度在

2、垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的分量3EBlvsin 適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算通常用于計(jì)算某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值4列表對(duì)比一、怎樣處理電磁感應(yīng)和電路綜合問題？解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法如下：1明確哪一部分導(dǎo)體或電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)該導(dǎo)體或電路就是電源，其他部分是外電路2用法拉第電磁感應(yīng)定律或?qū)w切割磁感線公式計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小3將電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電源與電路整合起來，作出等效電路4運(yùn)用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)及電壓、電功率分配等公式進(jìn)行求解二、若導(dǎo)體棒繞其一側(cè)端點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小怎么計(jì)算？當(dāng)導(dǎo)體繞其一端

3、點(diǎn)以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，公式EBlv中的v不能以r來進(jìn)行代替，而應(yīng)該用導(dǎo)體中點(diǎn)處的速度，即導(dǎo)體棒不同點(diǎn)上的平均速度來代替，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為：EBl·lBl2(平均速度取中點(diǎn)位置，此位置的線速度為l)三、導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式中的l是不是一定為導(dǎo)體的實(shí)際長(zhǎng)度？不一定若導(dǎo)體是曲折的，則應(yīng)為導(dǎo)體的有效切割長(zhǎng)度導(dǎo)線的有效切割長(zhǎng)度為導(dǎo)體的兩個(gè)端點(diǎn)在v、B所決定平面的垂線上的投影長(zhǎng)度如圖所示的三種情況下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同.一、法拉第電磁感應(yīng)定律的理解【例1】 關(guān)于電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的正確表述是()A穿過導(dǎo)體框的磁通量為零的瞬間，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有可能很大B

4、穿過導(dǎo)體框的磁通量越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大C穿過導(dǎo)體框的磁通量變化量越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大D穿過導(dǎo)體框的磁通量變化率越大，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大二、法拉第電磁感應(yīng)定律的靈活應(yīng)用【例2】 如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)0.50 m，左端接一電阻R0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，并能無摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab以v4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，用兩種方法求解ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.穿過一個(gè)單匝線圈的磁通量始終保持每秒鐘均勻地減少2 Wb，則()A線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘

5、增加2 V B線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2 VC線圈中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變2有一個(gè)n匝的圓形線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁感線成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，線圈導(dǎo)線的規(guī)格不變，下列方法可使線圈中的感應(yīng)電流增加一倍的是()A將線圈匝數(shù)增加一倍 B將線圈面積增加一倍C將線圈半徑增加一倍 D將線圈平面轉(zhuǎn)至跟磁感線垂直的位置3為了控制海洋中水的運(yùn)動(dòng)，海洋工作者有時(shí)依靠水流通過地磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)水的流速假設(shè)在某處地磁場(chǎng)的豎直分量為7.0×105 T，兩個(gè)電極插入相距2.0 m的水流中，且兩極所在的直線與水流的方向垂直，如果與兩極相連的

6、靈敏電壓表的示數(shù)為7.0×105 V，則水的流速為_ m/s.4一個(gè)200匝、面積20 cm2的圓線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線圈平面成30°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.05 s內(nèi)由0.1 T增加到0.5 T在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是_，磁通量的平均變化率是_，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為_題型 法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律的綜合應(yīng)用 矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是()思維步步高 楞次定律判斷感應(yīng)電流的基本步驟

7、是什么？電流方向在哪一個(gè)時(shí)刻發(fā)生改變？為什么？電流是恒定的電流嗎？拓展探究 一航天飛機(jī)下有一細(xì)金屬桿，桿指向地心，若僅考慮地磁場(chǎng)的影響，則當(dāng)航天飛機(jī)位于赤道上空()A由東向西水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下B由西向東水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由上向下C沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由南向北水平飛行時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向一定由下向上D沿經(jīng)過地磁極的那條經(jīng)線由北向南水平飛行時(shí)，金屬桿中一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)題型 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的電磁感應(yīng)綜合問題 兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，

8、導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計(jì)現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則()A釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB. 金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍bC金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為FD電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少拓展探究 如圖所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與導(dǎo)體棒的位置x關(guān)系的圖象是()1.條形磁鐵放在光滑的水平面上，以條形磁鐵的中央位置的正上方某點(diǎn)為圓心，水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示，不計(jì)空氣阻力，以下判斷中正確的是()A

9、釋放圓環(huán)，下落過程中環(huán)的機(jī)械能守恒B釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵的重力大C給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵向右運(yùn)動(dòng)的過程中做減速運(yùn)動(dòng)D給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)將受到向左的磁場(chǎng)力2穿過閉合回路的磁通量隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖所示下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述中正確的是()A圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變B圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大C圖中回路0t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大3某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里熟悉各種儀器的使用，他將一條形磁鐵放在水平轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，另將一磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器固定在轉(zhuǎn)

10、盤旁邊當(dāng)轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值周期性地變化，該變化的周期與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期一致經(jīng)過操作，該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上得到了如圖乙所示的圖像該同學(xué)猜測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度傳感器內(nèi)有一線圈，當(dāng)測(cè)得磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)就是穿過線圈的磁通量最大時(shí)按照這種猜測(cè)()A在t0.1 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化B在t0.15 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化C在t0.1 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值D在t0.15 s時(shí)刻，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小達(dá)到了最大值4閉合的金屬環(huán)處于隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于圓環(huán)平面，則()A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻變化B環(huán)中產(chǎn)生

11、的感應(yīng)電流均勻變化C環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變D環(huán)上某一小段導(dǎo)體所受的安培力保持不變5關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是()A電源電動(dòng)勢(shì)就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源C在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中沒有感應(yīng)電流就一定沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D電路中有電流就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)6如圖所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線框平面，MN線與線框的邊成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點(diǎn)關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是()A當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大B當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大C當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大D當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大7.在圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面，則()A如果AB和CD以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流B如果AB和CD以不同的速度向右運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流C如果AB和CD以相同的速度分別向右和向左運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)無感應(yīng)電流D如果AB不動(dòng)，CD以一定的速度運(yùn)動(dòng)，則回路內(nèi)一定有感應(yīng)電流8兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同