高中物理第一轮总复习 第10章第2讲法拉第电磁感应定律 粤教版 新课标

图1027
解析 (1) 前 4 秒 内 磁 通 量 的 变 化
=2-1=S(B2-B1)=200×10-4×(0.4-
t
t
恒定，则感应电动势_恒__定__.
若 变化，则感应电动势也变化，
t
为E n 平__均__感__应_电动势.
t
c.导体平动产生的感应电动势E= BLvsinθ
d.线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场的任意
轴匀速转动产生的感应电动势E= nBSsinωt .其中
S为线圈面积，ω为 线圈转动的角速度.
图10-2-6
考点感应电动势(电流)的图象 解析 0~1s内B垂直纸面向里均匀增大， 则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈 中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向， 排除A、C选项；2s~3s内，B垂直纸面向外均匀 增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为 顺时针方向，排除B选项，D正确. 答案 D 点评注意理解图象表达的意义，特别是 方向的变化.
如图1027(a)所示，一个圆形线圈的 匝 数 n=1000 ， 线 圈 面 积 S=200cm2 ， 线 圈
的电阻r= 1 ，线圈外接一个阻值R=4 的电阻， 把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强
磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图10-
27(b)所示，求：
(1)前4s内的感
应电动势；
(2)前5s内的感 应电动势．
的磁感应强度B的变化情况和磁
通量的变化率分别是( )
A．磁感应强度B竖直向上且正在增强， B．磁感应强度B竖直向下且正在增强， C．磁感应强度B竖直向上且正在减弱， D．磁感应强度B竖直向下且正在减弱，
解析 油滴静电源内部)，由
楞次定律可以判断，线圈中的磁感应强度
图10-2-2
各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈 拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大 的是( )
A.向上拉
B.向下拉
C.向左拉
D.向右拉
解析切割磁感线的部分视为电源，其余
部分视为电路的外电阻.不论向何方向拉出磁
场，线圈中电流大小不变.而向下拉出时，ab
间电压为电路外电压，即ad,dc,cb三段的总电
FI=BE R IL=001.5 .5A ×00..55×A0.2N=0.05N 点评 掌握导体平动产生的感应电动势
的规律. 温馨提示 正确判断B,v,L间的方向关系
(单选)如图10-2-2 所示，四边完全相同的正方 形线圈置于一有界匀强磁场 中，磁场垂直线圈平面，磁 场边界与对应的线圈边平行， 今在线圈平面内分别以大小 相等，方向与正方形
一次是平移，第二次是以bc为轴 翻转180°，且两次经历的时间
图1024
相同，若两次线框中产生的感应
电量分别为Q和Q′，则( )
C
A．Q＞Q′ B．Q=Q′
C．Q＜Q′ D．不能确定
解析
设线框在位置1时磁通量为1，当平
移到位置2时磁通量为2，则=2-1；
而当翻转到位置2时，则变为框的背面向
外 ， 磁 通 量 为 -2 ， 故 ′=-2-1=-
主题(1)平动切割磁
感线，求电动势类型问题
例1 如图10-2-1所示，
金属导轨MN、PQ之间的
距离L=0.2m,导轨左
图10-2-1
端所接的电阻R=1Ω,金属棒ab可沿导轨滑动，
匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T,ab在外力作
用下以v=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒
所受安培力的大小.
考点 导体平动产生的感应电动势 解析 导体棒ab垂直切割磁感线 由E=BLv，得E=BLv=0.5×0.2×5V=0.5V
B为向上的减弱或向下的增
强．又
；
;
.
以上三式解得：
.
答案 C
主题(3)感应电动势的图象类型问题
例3 (单选)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10-2-6所示.若规 定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是 ()
A.感应电流方向会发生改变
B.CD段直线始终不受安培力
C.感应电动势最大值E=Bav D.感应电动势平均值
E 1 πBav 4
答案 CD
考点 楞次定律、安培力、感应电动势、左手定则、 右手定则
解析 在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的 磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针 方向不变，A错误.根据左手定则可以判断，CD受安培力向下， B不正确.当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最 大为a，这时感应电动势最大E=Bav，C正确.感应电动势平均 值
压.向其他方向拉出时，ab间电压为仅为ab部
分电阻的电压.故选B.
答案 B
主题(2)学会利用 E n 或E=Blv求感
t
应电动势的大小和分析方向
例2 (双选)(2009·山东高考)如图10-2-3所 示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路. 虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方 向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右 匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直.从D 点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结 论正确的是( )
1.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动 势的大小，与穿过这一电路的磁通量的变
化率成正比，即 E n .
t
2.感应电动势的计算：
a. E n 的两种基本形式:
t
当线圈面积S不变，垂直于线圈的磁场B
变化时, E nS B
t
当垂直于线圈的磁场B不变，线圈面积S变
化时, E nB S
b.若
E
t
B·1πa2 2 2a
1πBav 4
，D正确.
v
点评感应电动势公式 E 只能来
t
计算平均值，利用感应电动势公式E=Blv计
算时，l应是等效长度，即垂直切割磁感线
的长度.
( 单 选 ) 如 图 1024 所 示 ， 一长直导线右侧放一矩形线框
abcd，直导线中通有稳恒电流I，
现将线框由位置1移到位置2，第
(2+1)
显然|′|>||，则Q<Q′
(单选)两块水平放置的
金属板间的距离为d，用导线与
一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，
线圈中有竖直方向的磁场，电阻
R 与 金 属 板 连 接 ， 如 图 1025 所
示．两板间有一个质量为m，电 荷量为+q的油滴恰好处于静止状
图1025
态，重力加速度为g，则线圈中