高三物理法拉第电磁感应定律

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1、第二课时法拉第电磁感应定律（一）基础知识回顾1.（1）法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,表达式为E=。（2）当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时产生的感应电动势E=，θ是B与v之间的夹角。（3）导体棒绕某一固定转轴旋转切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒上等效替代切割速度。常用公式E=。2.应用法拉第电磁感应定律时应注意：（1）E=适用于一般回路。若磁通量不随时间均匀变化，则ΔΦ/Δt为Δt时间内通过该回路的磁通量的。(2)E=，适用于导体各部分以相同的速度切割磁感线的情况，式中L为导线的有效切割长度，θ为运动方向和磁感线方向的夹角。若v为瞬时

2、速度,则E为。若v为平均速度，则E为。（3）.若磁感应强度B不变，回路的面积S发生变化，则E=；若回路的面积S不变，磁感应强度B发生变化，则E=；若磁感应强度B、回路的面积S都发生变化，则E=。3.要注意严格区分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意义Φ是指。ΔΦ是指。ΔΦ/Δt是指。要点讲练：FL1L2Bv例1图【例1】如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力F大小；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷线圈中产生的电热Q；⑸通过线圈某一截面的电荷量q。1图例2如图所示，空间存在垂直

3、于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内外，磁场方向相反，磁感应强度大小均为B。一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内、外磁场的磁感应强度同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=。例3（06全国卷）如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：①以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；②再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；③然后，再以速率2v移动c

4、，使它回到原处；④最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则　　（）o×××××××××××××××××××××××××acbdR图A.Q1＝Q2＝Q3＝Q4B.Q1＝Q2＝2Q3＝2Q4C.2Q1＝2Q2＝Q3＝Q4D.Q1≠Q2＝Q3≠Q4【例4】如图所示，MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面。用I表示回路中的电流（）A.当AB不动而CD向右滑动时，I≠0且沿顺时针方向B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0C.当AB、CD都向

5、右滑动且速度大小相等时，I=0例2图D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I≠0且沿逆时针方向B变式训练3图例5（04全国卷）一直升飞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。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，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

6、a点电势高于b点电势变式训练4图例6（06天津卷）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是　　（）强化练习：第1题图1.如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为，通过导线截面的电量为；第二次用0.9s时间拉出，外力做的功为W2，通过导体截面的电量为，则（）A．B．C．D．第2题图2.如图所示，一导线AC以速度υ在金属轨道DFEF上匀速滑动，向右通过一匀强磁场，金属轨道

7、EF间有电阻R，其余的电阻不计，则在通过此匀强磁场的过程中，下列物理量中与速度υ成正比的是（）①导线AC中的感应电流强度②磁场作用于导线AC上的磁场力③用于导线AC上的磁场力的功率④电阻R上所消耗的电功率，A．①②B．①③C．②④D．③④第3题图3.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以初速度υ0水平抛出，设在整个过程中棒始终保持水平，且不计空气的阻力，则在金属棒运动的过程中产生的感应电动势的大小（）A．越来越大B．越来越小C．保持不变D．感应电动势的方向不变，大小不断改变4..一