高中物理 电磁感应 法拉第电磁感应定律教案 新人教版选修3-2

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1、第二节法拉第电磁感应定律三种典型情况①线圈不动，磁感应强度改变：【例1】如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计．在0至t1时间内，求：（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电荷量q（3）电阻R1上产生的热量？【例2】如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场

2、区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B=kt(常量k>0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1=R0、R2=R0/2。闭合开关S，电压表的示数为，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则A．R2两端的电压为U/7B．电容器的a极板带正电C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D．正方形导线框中的感应电动势为kL2【例3】如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场B中．两板间放一台小型压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上

3、表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的带正电小球。K没有闭合时传感器有示数，K闭合时传感器示数变为原来的一半。则线圈中磁场B的变化情况和磁通量变化率分别为（）A．正在增强，B．正在增强，C．正在减弱，D．正在减弱，②导体棒在匀强磁场中平动：E＝Blv（要求B，l，v互相垂直）【例4】如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN施力

4、使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则（　　）A.U=，电阻R上感应电流方向由b到dB．U=，电阻R上感应电流方向由d到bC．U=Blv，电阻R上感应电流方向由b到dD．U=Blv，电阻R上感应电流方向由d到b【例5】粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（　　）A．B．C．D．【例6】如图，直角三角形导线框abc固定在匀

5、强磁场中，ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为L/2。磁场的磁感强度为B，方向垂直纸面向里。现有一段长度为L/2、电阻为R/2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的距离为L/3时，导线ac中的电流是多大？方向如何？③导体棒以端点为轴，在匀强磁场中匀速转动：E＝Bl2ω(要求B，l，v互相垂直)【例7】一直升机停在南半球的地磁极上空.该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l

6、，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示.如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则（）A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势D.ε=2πfl2B,且a点电势高于b点电势【例8】如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0．使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面

7、的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为（）A．B．C．D．