感应电动势及其应用

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1、静海一中2010—2011学年度第二学期高二物理片教案片习题静海一中高二年级物理片教案感应电动势及应用第二片知识点提炼要点剖析易混易错点的强调法拉第电磁感应定律1.公式：（1）平均感应电动势：它是由感生电场产生的，所以又叫做电动势。（2）瞬时感应电动势：它是由导体棒切割磁感线产生的，所以又叫做电动势。E=BLV既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势，也能求瞬时电动势，v为平均速度，E即为平均电动势；v为瞬时速度，E即为瞬时电动势。其中L为有效长度。2.感应电荷量公式：3．典型题型分类；（1）与电路结合问题（

2、2）动态问题分析①电---动---电问题②动---电----动问题（3）电磁感应中的图像问题1.Φ是状态量，ΔΦ是过程量，是某一状态的Φ的变化快慢，又称磁通量的变化率。Φ、ΔΦ、的大小没有直接联系。2.导体在匀强磁场中平动切割磁感线时E=BLV。B、L、v两两互相垂直。3.导体绕一端点在垂直与磁场的平面内以角速度ω转动时，E=BL2ω。4.注意电路的具体接法；回路总电阻中可能包括发电导体棒的内阻5.物体的运动情境分析找出临界条件，最后一般是收尾问题，分析时要注意结合相关受力情况、受力与速度关系综合考虑6.回

3、路中产生感应电流，机械能或其他形式的能转化为电能，感应电流通过电阻发热，又使电能转化成内能7.理解个物理量随时间t变化的图像即B-t图像，Φ-t图像，I-t图像等重要题型和方法需要注意的问题1．电磁感应中的能量转化问题【例题1】如图所示，置于水平面的平行金属导轨不光滑，导轨一端连接电阻R，其他电阻不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B，当一质量为m的金属棒ab在水平恒力F作用下由静止向右滑动时（）1.在导体棒的运动过程中外力做的功，用来克服由于发生电磁感应而产生的感应电流的安培力的那一部分转化为电

4、能，又因为有摩擦，还需克服摩擦力做功，转化成内能.第二片第6页共6页静海一中2010—2011学年度第二学期高二物理片教案片习题A.外力F对ab棒做的功等于电路中产生的电能B.只有在棒ab做匀速运动时，外力F做的功才等于电路中产生的电能C.无论棒ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能D.棒ab匀速运动的速度越大，机械能转化为电能的效率越高【方法归纳】电磁感应的过程同时也是能量转化的过程。导体切割磁感线，或磁通量发生变化，而在回路中产生感应电流，机械能或其他形式的能转化为电能，感应电流通过电

5、阻发热，又使电能转化成内能。因此，对于许多电磁感应问题，我们可以从能量转化的观点出发，运用能量转化和守恒定律，运用功能关系予以解决。【答案】CD2．电磁感应中的图像问题【例题2】如图1，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在图2所示的下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（）O125t/si34O125t/s

6、i34O125t/si34O125t/si34(A)(B)(C)(D)图2【方法归纳】图像问题大致可分为两类：（1）由给定的电磁感应过程画出正确的图像图12.解决此类问题，注意功与能量转化的对应关系1.本题要求能正确分解线框的运动过程（包括部分进入、全部进入、部分离开、全部离开），分析运动过程中的电磁感应现象，确定感应电流的大小和方向。2.线框在进入磁场的过程中，线框的右边作切割磁感线运动，产生感应电动势，从而在整个回路中产生感应电流，由于线框作匀速直线运动，其感应电流的大小是恒定的，由右手定则，可判断感应

7、电流的方向是逆时针的，该过程的持续时间为t=(20/20)s=1s。3.第二片第6页共6页静海一中2010—2011学年度第二学期高二物理片教案片习题（2）由给定的图像分析电磁感应过程。电磁感应中的图像问题一般需要利用右手定则，楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解题【答案】C3.电磁感应中的动态分析问题；【例题3】如图9-11所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置R的电阻。一根质量为的均直金属斜面上，两导轨间距为，、两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置

8、处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由向方向看到的装置如图9-12所示，请在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速的大小；（3）求在下滑过程中，杆可以达到的速度最大值。图9-12图9-11【方法归纳】1、明确两个研究对象，（1