高考物理一轮复习 4.2 法拉第电磁感应电律导学案 新人教版选修3-2.doc

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1、选修3-22013届桃州中学高三物理导学案第四章电磁感应【课题】§4.2法拉第电磁感应电律【学习目标】1．知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式，并会进行有关的计算．2．会用公式进行计算【知识要点】一、感应电动势1．概念：在中产生的电动势．(1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势．(2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势．2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的发生变化，电路中就一定有感应电动势．3．方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于，导

2、体的电阻相当于，其中电流方向由低电势指向高电势．4．与感应电流的关系：遵守欧姆定律，即I＝.二、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比．(2)公式：E＝.其中n为线圈的．2．导体切割磁感线的情形(1)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝.(2)导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E＝Bl＝(平均速度等于中点位置线速度，即＝)．【典型例题】一、基本概念【例题1】．如图所示的几种情况中

3、，金属导体中产生的感应电动势为BLv的是(　　)A．乙和丁B．甲、乙、丁C．甲、乙、丙、丁D．只有乙【变式训练1】．一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中感应电流增强一倍，下列方法可行的是(　　)A．使线圈匝数增加一倍B．使线圈面积增加一倍C．使线圈匝数减少一半D．使磁感应强度的变化率增大一倍【例题2】．如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋0.2t)T，定值电阻R1＝6Ω，线

4、圈电阻R2＝4Ω，求a、b两点间的电压Uab.二、对法拉第电磁感应定律的理解【例题3】半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计．(1)若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到圆环直径OO′的瞬时(如图所示)，MN中的电动势和流过灯L1的电流．(2)撤去中

5、间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为＝T/s，求L2的功率．【例题4】金属杆MN和PQ间距为l，MP间接有电阻R，磁场如图所示，磁感应强度为B，金属棒AB长为2l，由图示位置以A为轴，以角速度ω匀速转过90°(顺时针)．求该过程中(其他电阻不计)：(1)R上的最大电功率．(2)通过R的电荷量．【变式训练2】如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于竖直平面内的形框，水平导体棒MN可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，除R外，装置的其

6、余部分电阻都可忽略不计，将MN无初速度释放，要使电流稳定后R的热功率变为原来的两倍，在其他条件不变的情况下，可以采用的办法有(　　)A．MN质量不变，形框宽度减为原来的B．电阻R变为原来的一半C．磁感应强度B变为原来的倍D．MN质量增加为原来的2倍【能力训练】1．(2011·广东理综)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是(　　)A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的

7、磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是(　　)A．0～2sB．2～4sC．4～5sD．5～10s3.如图所示，用一根横截面积为S的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率＝k(k>0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ.则(　　)A．圆环中产生顺时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆

8、环中感应电流的大小为D．图中ab两点间的电压大小为kπr24.如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R.匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面．一根金属棒与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计．当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻R的电流强度是(　　)A.B.C.D.5．如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r＝0.6Ω的直导体棒ab，在导轨的两端分别连接两个电阻R1＝4Ω、R2＝6Ω，其他电阻不计．