高中物理 第1章 第3节 法拉第电磁感应定律课时作业 教科版选修.doc

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1、第3节　法拉第电磁感应定律1．由电磁感应产生的电动势，叫感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体的电阻相当于电源的内阻．2．电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比，表达式E＝(单匝线圈)，E＝n(多匝线圈)．当导体切割磁感线产生感应电动势时E＝BLv(B、L、v两两垂直)，E＝BLvsin_α(v⊥L但v与B夹角为α)．3．关于感应电动势，下列说法中正确的是(　　)A．电源电动势就是感应电动势B．产生感应电动势的那部分导体相当于电源C．在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D．电路中有电流就一定有感应电动势答案　B解析　电源电动势的来源很多，不一定

2、是由于电磁感应产生的，所以选项A错误；在电磁感应现象中，如果没有感应电流，也可以有感应电动势，C错误；电路中的电流可能是由化学电池或其它电池作为电源提供的，所以有电流不一定有感应电动势．4．穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则(　　)A．线圈中感应电动势每秒钟增加2VB．线圈中感应电动势每秒钟减少2VC．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势保持不变答案　D图15．穿过某线圈的磁通量随时间的变化如图1所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．0～2sB．2s～4sC．4s～6sD．6s～10s答案　C解析　Φ－t图象中，图

3、象斜率越大，越大，感应电动势就越大．【概念规律练】知识点一　公式E＝n的理解1．一个200匝、面积为20cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是________Wb；磁通量的平均变化率是________Wb/s；线圈中感应电动势的大小是________V.答案　4×10－4　8×10－3　1.6解析　磁通量的变化量是由磁场的变化引起的，应该用公式ΔΦ＝ΔBSsinα来计算，所以ΔΦ＝ΔBSsinα＝(0.5－0.1)×20×10－4×0.5Wb＝4×10－4Wb磁通量的变化率为＝Wb/s＝

4、8×10－3Wb/s，感应电动势的大小可根据法拉第电磁感应定律得E＝n＝200×8×10－3V＝1.6V点评　要理解好公式E＝n，首先要区分好磁通量Φ，磁通量的变化量ΔΦ，磁通量的变化率，现列表如下：物理量单位物理意义计算公式磁通量ΦWb表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少Φ＝B·S⊥磁通量的变化量ΔΦWb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少ΔΦ＝Φ2－Φ1磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢＝特别提醒　①对Φ、ΔΦ、而言，穿过一匝线圈和穿过n匝是一样的，而感应电动势则不一样，感应电动势与匝数成正比．②磁通量和磁通量的变化率的大小没有直接关系，Φ很大

5、时，可能很小，也可能很大；Φ＝0时，可能不为零．2．下列说法正确的是(　　)A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C．线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大答案　D解析　线圈中产生的感应电动势E＝n，即E与成正比，与Φ或ΔΦ的大小无直接关系．磁通量变化得越快，即越大，产生的感应电动势越大，故只有D正确．点评　正确理解决定感应电动势大小的因素是磁通量的变化率，这是分析本题的关键．知识点二　公式E＝BLvsinα的理解3．如图2所示，在磁感应强度为1T的匀强磁

6、场中，一根跟磁场垂直长20cm的导线以2m/s的速度运动，运动方向垂直导线与磁感线成30°角，则导线中的感应电动势为________．图2答案　0.2V解析　E＝Blvsin30°＝(1×0.2×2×sin30°)V＝0.2V点评　(1)当导体平动垂直切割磁感线时，即B、L、v两两垂直时(如图所示)E＝BLv.(2)当导体平动但不垂直切割磁感线时即v与B有一夹角α，如右图所示，此时可将导体的速度v向垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解，则分速度v2＝vcosα不使导体切割磁感线，使导体切割磁感线的是分速度v1＝vsinα，从而使导体产生的感应电动势为：E＝BLv1＝BLvsinα.特别提醒　

7、不要死记公式，要理解含意vsinα是导体切割磁感线的速度．4．在磁感应强度为B的匀强磁场中，长为l的金属棒OA在垂直于磁场方向的平面内绕O点以角速度ω匀速转动，如图3所示，求：金属棒OA上产生的感应电动势．图3答案　Bl2ω解析　由v＝rω，可知各点处速度与该点到O点的距离r成正比，速度都与棒垂直，我们可以求出棒OA上各点的平均速度＝ω，即与棒中点的速度相同．(只有成正比例的量，中点值才等于平均值