44法拉第电磁感应定律.

法拉第电磁感应定律课时1NSGG电路中有电流的条件是？E，rE，r感应电动势E总感REI感应电动势E的大小决定于什么？回路中相当于电源的是哪一部分？磁通量的变化快tΦE大是因为：磁感应强度大磁通量大磁通量的变化大×××即：磁通量的变化率大一、法拉第电磁感应定律（闭合）电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。tΦEtΦnEΔφ取绝对值，不涉及正负数学意义？Φ/10-2Wbt/sABD0120.1例匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：()A、线圈中0时刻磁通量最大B、线圈中D时刻磁场方向垂直于线圈平面C、线圈中D时刻感应电流为0D、线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4VBC斜率表示Φ的变化率例试计算导体棒匀速切割磁感线时闭合电路的感应电动势大小。BLvΔtΔtBLvΔtΔΦnE二、导体垂直切割磁感线时的感应电动势××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××GabvabvEBLv例如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=0.50m,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小E=BLv=0.80VA0.4rREIθvBV1V2sinBLvEθ的含义二、导体垂直切割磁感线时的感应电动势EBLv导线与磁场垂直，但运动方向与磁场不垂直时例如图，在竖直向上的匀强磁场中，将水平放置的金属棒ab以与水平夹θ角的初速度v抛出，不计空气阻力。求棒在运动过程中产生的感应电动势的大小。Bvθ将金属棒平抛？物理意义与感应电动势E关系磁通量Ф磁通量的变化△Ф磁通量变化率ΔΦ/Δt穿过回路的磁感线的条数多少无直接关系穿过回路的磁通量变化了多少产生感应电动势的条件穿过回路的磁通量变化的快慢决定感应电动势的大小区别Φ、△Φ、ΔΦ/Δt根据自己的理解，比较两个公式适用条件ΦEntEBLv一般与特殊平均值与瞬时值例穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀减少2Wb，则（）A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB、线圈中的感应电动势一定是2vC、线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD、线圈中的感应电流一定是2A例如图甲所示照直放置的螺线管与导线abcd构成闭合电路，电路所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一个导体圆环。欲使导体圆环受到向上的磁场力，磁感应强度随时间变化的规律应是图乙中的（）作业与练习课本：P171-6作业本：P6《法拉第电磁感应定律一》例一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置,在0.5s内穿过它的磁场从0.1T增加到0.9T。求线圈中的感应电动势。0.16V例如图，一圆环与外切正方形线框均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合回路，有界匀强磁场布满整个圆形线框，当磁场均匀变化时，线框和圆环中的感应电动势之比是多大？感应电流之比等于多少？在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一单匝矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00'以角速度ω由图示位置开始转动。求:(1)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势B00'aωdcb212LBLE(2)线圈转过1/4周呢？212LBLE(3)线圈转过1/6周呢？2321LBLEtΦnEtSBnEtBSnE法拉第电磁感应定律课时2试判断图中线圈绕轴转动瞬间感应电流的方向。反电动势作用：总是削弱电源电动势，阻碍线圈转动例边长为L的正方形金属框分别以v、2v速度，从图示位置匀速垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知线框总电阻为R，求两个过程中：(1)线框中电流大小之比；(2)线框所受安培力之比；(3)流过线框的电荷量之比；(4)维持线框做匀速运动的外力对线框所做的功之比。例如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.ωAOA'221LBE例某同学设计一个发电装置，工作原理如图所示．一个半径为R＝0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．某时刻测得U＝0.15V．(金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10m/s2)(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时金属棒转动的角速度大小。作业与练习《法拉第电磁感应定律二》法拉第电磁感应定律课时3例导体棒产生的感应电动势E=？LvθBvLαBβL'有效切割长度vB0it0it0it0itADCBabBc例如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律()例如图所示，LOO'L为一折线，它所形成的两个角∠LOO'和∠OO'L'均为45°。折线的右边有一匀强磁场.其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿OO'的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I–t)关系的是()（时间以l/v为单位）llO'LOL'l450v2l例如图所示，电阻r=1Ω的导体AB与宽为60cm的平行金属导轨良好接触，电阻R1=3Ω，R2=6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T。当AB向右以V＝5m/s的速度匀速滑动时，求：(1)AB间的电压U与电容器所带电荷量；(2)流过电阻R1的电流I1大小;(3)ab向右运动的过程中,维持ab做匀速运动的外力F的功率；(4)电路消耗的总功率。例竖直放置“冂”形金属框架，宽1m，足够长，一根质量0.1kg、电阻0.1Ω的金属杆与框架接触良好且可沿框架无摩擦地滑动。框架下部处于一垂直框架平面的匀强磁场中，磁感应强度是0.1T，金属杆MN自磁场边界上方0.8m处由静止释放(如图).求：(1)金属杆刚进入磁场时的感应电动势；(2)金属杆刚进入磁场时的加速度；(3)金属杆运动的最大速度及此时的能量转化情况.NM例如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。（g取10m/s2）Kab例倾角为30°的斜面上，有一导体框架，宽为1m，不计电阻，垂直斜面的匀强磁场磁感应强度为0.2T，置于框架上的金属杆ab，质量0.2kg，电阻0.1Ω，如图所示.不计摩擦，当金属杆ab由静止下滑时，求：(1)当杆的速度达到2m/s时，ab两端的电压；(2)回路中的最大电流和功率.30°baBL作业与练习例矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i-t图中正确的是（）0B/Tt/sB0-B01234dabc0i/At/sI0-I012340i/At/sI0-I012340i/At/sI0-I012340i/At/sI0-I01234CABDD若取向右为正，试粗略画出ac边所受安培力F与时间t的关系图。例如图，在磁感应强度为B的水平均强磁场中，竖直放置金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L，质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上.金属杆PQ电阻为R，不计框架电阻。当杆自静止开始沿框架下滑时：(1)开始下滑的加速度为多少?(2)金属杆下滑的最大速度是多少?(3)杆下滑达到最大速度后，杆克服安培力做功的功率、电阻R消耗的功率和电阻r消耗的功率为多大？QBPCDAmgIF例有一面积为S=100cm2的金属环，电阻为R=0.1Ω，环中磁场变化规律如图所示，磁场方向垂直环面向里，求：(1)金属环中的感应电流方向；(2)在t1-t2时间内通过金属环某一截面的电荷量为多少？tERtIqWbBS001.0RtREIRnqCRq01.0dcba试画出ad间电压与时间的关系图象.如图所示，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.在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（）ef········如图，规定垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流i的正方向，已知线圈中感应电流i随时间而变化的图象如图所示，则磁感应强度B随时间而变化的图象可能是（）BitBBBBttttABCDCD如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度ω匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中,线框内感应电流随时间变化情况的是（）图bi0tAi0tBi0tCi0tD图aBωOA如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右做匀速运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒的位置x关系的图像是（）0R2R2BvRx0R2R2BvRx0R2R2BvRx0R2R2BvRxCABDOyxBRvA