1110法拉第电磁感应定律自感涡流PPT课件
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E＝_B_l_v_求出，式中l为导体切割磁感线的有效长度． 转动切割(2)导体棒在磁场中转动时，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＝Blv
＝ _12_B__l2_ω__(平均速度等于中点位置的线速度
1 2
lω)．
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (1) 注意有效面积
2BIR＝8B2Rπr 2aR，选项 D 正确．
答案 D
3．(2012·四川理综，20)半径为a、右端开小口的导体圆环和
长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放 置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应
强度为B.直杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线
运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，
6．(多选)用一根横截面积为 S、电阻率为 ρ 的硬质导线做成一 个半径为 r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在 ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所 在平面，磁感应强度大小随时间的变化率ΔΔBt ＝k(k<0)．则 ( )．
A．圆环中产生逆时针方向的感应电流 B．圆环具有扩张的趋势 C．圆环中感应电流的大小为k2rρS
第(3)小题必须分段算，不能取平均后再算
答案 (1)10 V adcba(或逆时针) (2)10 C (3)100 J
提示 (1)磁感应强度 B (2)E＝NΔΔBt S (3)平均 利用公式 E＝NΔΔΦt 和 I＝Er (4)①恒定的 ②不一样 分段计算焦耳热 解析 (1)感应电动势 E1＝NΔΔΦt11 磁通量的变化量 ΔΦ1＝ΔB1S 解得 E1＝NΔΔBt11S，代入数据解得 E1＝10 V 感应电流方向为 a―→d―→c―→b―→a(或逆时针)．
答案 (1)10 V adcba(或逆时针) (2)10 C (3)100 J
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感
生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环 内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。 已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在 环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是
电感磁应 第2讲 法拉第电磁感应定律
自感 涡流
1．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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． (2)公式：E＝n ΔΦ ，其中n为线圈匝数．
Δt
2．导体切割磁感线时的感应电动势 平动切割(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用
D．图中 a、b 两点间的电势差 Uab＝？ 复杂
B
解析 根据楞次定律可知，磁通量减少，圆环中产生顺时针方 向的感应电流，A 选项错误；圆环有扩张的趋势，B 选项正确； 圆环产生的感应电动势大小为kπ2r2，则圆环中的电流大小为 k4Sρr，C 选项错误；Uab 等于14kπr2 的绝对值，D 选项正确．
答案 BD
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (1) 注意有效面积
(2) Φ与n无关 E由n、ΔΦ/Δt 共同决定
(3) Φ=0时，ΔΦ/Δt不一定为零 (4) 相关物理量，电量q
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (2013·江苏卷，13)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合
A．拉力的大小在运动过程中保持不变
B．棒通过整个圆环所用的时间为 2R/a
D
C．棒经过环心时流过棒的电流为 B 2aR/πr
D．棒经过环心时所受安培力的大小为 8B2R 2aR/πr
解析 导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力
随速度的变化而变化，故拉力一直变化，选项 A 错误；设棒通 过整个圆环所用的时间为 t，由匀变速直线运动的基本关系式
线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝ 100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度 B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀 变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求： (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.
A．0
B． 1 r2qk
B
2
+q
C． 2 r2qk D． r2qk
D
2 ．动生：导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算 1．公式E＝Blv的使用条件 (1)匀强磁场． (2)B、l、v三者相互垂直． 2．E＝Blv
(1)有效切割长度：公式中的L为导体切割磁感线的有效长 度．如图中，棒的有效长度为ab间的距离．
拓展 3-2课本 p16 图4.4-2 的切割 及拓展 2)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁 场也在运动，应注意速度间的相对关系．
(2013·海南卷)如图，水平桌面上固定有一半径为R的金属 细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一 匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为 2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧 并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉 力的作用下以恒定加速度a从静止开始 向右运动，运动过程中棒与圆环接触良 好．下列说法正确的是 ( )．
(2)同理可得：感应电动势 E2＝NΔΔtΦ2 ＝NΔΔBt22S， 感应电流 I2＝Er2 电量 q＝I2Δt2 解得 q＝NΔBr2S，代入数据 q＝10 C. (3)0～1 s 内线圈产生的焦耳热 Q1＝I12rΔt1 且 I1＝Er1 1～5 s 内线圈产生的焦耳热 Q2＝I22rΔt2 由 Q＝Q1＋Q2，代入数据得 Q＝100 J.
可得 2R＝12at2，解得 t＝ 4aR，选项 B 错误；由 v2－v02＝2ax
可知棒经过环心时的速度 v＝ 2aR，此时的感应电动势 E＝
2BRv，此时金属圆Fra Baidu bibliotek的两侧并联，等效电阻 r 总＝π2Rr，故棒经
过环心时流过棒的电流为 I＝rE总＝4B πr2aR，选项 C 错误； 由对选项 C 的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为 F＝
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＝Blv
＝ _12_B__l2_ω__(平均速度等于中点位置的线速度
1 2
lω)．
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (1) 注意有效面积
2BIR＝8B2Rπr 2aR，选项 D 正确．
答案 D
3．(2012·四川理综，20)半径为a、右端开小口的导体圆环和
长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放 置，整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应
强度为B.直杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线
运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，
6．(多选)用一根横截面积为 S、电阻率为 ρ 的硬质导线做成一 个半径为 r 的圆环，ab 为圆环的一条直径．如图所示，在 ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所 在平面，磁感应强度大小随时间的变化率ΔΔBt ＝k(k<0)．则 ( )．
A．圆环中产生逆时针方向的感应电流 B．圆环具有扩张的趋势 C．圆环中感应电流的大小为k2rρS
第(3)小题必须分段算，不能取平均后再算
答案 (1)10 V adcba(或逆时针) (2)10 C (3)100 J
提示 (1)磁感应强度 B (2)E＝NΔΔBt S (3)平均 利用公式 E＝NΔΔΦt 和 I＝Er (4)①恒定的 ②不一样 分段计算焦耳热 解析 (1)感应电动势 E1＝NΔΔΦt11 磁通量的变化量 ΔΦ1＝ΔB1S 解得 E1＝NΔΔBt11S，代入数据解得 E1＝10 V 感应电流方向为 a―→d―→c―→b―→a(或逆时针)．
答案 (1)10 V adcba(或逆时针) (2)10 C (3)100 J
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感
生电场。如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环 内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电量为+q的小球。 已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在 环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是
电感磁应 第2讲 法拉第电磁感应定律
自感 涡流
1．法拉第电磁感应定律 (1)内容：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． (2)公式：E＝n ΔΦ ，其中n为线圈匝数．
Δt
2．导体切割磁感线时的感应电动势 平动切割(1)导体垂直切割磁感线时，感应电动势可用
D．图中 a、b 两点间的电势差 Uab＝？ 复杂
B
解析 根据楞次定律可知，磁通量减少，圆环中产生顺时针方 向的感应电流，A 选项错误；圆环有扩张的趋势，B 选项正确； 圆环产生的感应电动势大小为kπ2r2，则圆环中的电流大小为 k4Sρr，C 选项错误；Uab 等于14kπr2 的绝对值，D 选项正确．
答案 BD
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (1) 注意有效面积
(2) Φ与n无关 E由n、ΔΦ/Δt 共同决定
(3) Φ=0时，ΔΦ/Δt不一定为零 (4) 相关物理量，电量q
1．感生：考查法拉第电磁感应定律及 E=nΔΦ/Δt 的运用 (2013·江苏卷，13)如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合
A．拉力的大小在运动过程中保持不变
B．棒通过整个圆环所用的时间为 2R/a
D
C．棒经过环心时流过棒的电流为 B 2aR/πr
D．棒经过环心时所受安培力的大小为 8B2R 2aR/πr
解析 导体棒做匀加速运动，合外力恒定，由于受到的安培力
随速度的变化而变化，故拉力一直变化，选项 A 错误；设棒通 过整个圆环所用的时间为 t，由匀变速直线运动的基本关系式
线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝ 100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度 B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀 变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向．求： (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.
A．0
B． 1 r2qk
B
2
+q
C． 2 r2qk D． r2qk
D
2 ．动生：导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算 1．公式E＝Blv的使用条件 (1)匀强磁场． (2)B、l、v三者相互垂直． 2．E＝Blv
(1)有效切割长度：公式中的L为导体切割磁感线的有效长 度．如图中，棒的有效长度为ab间的距离．
拓展 3-2课本 p16 图4.4-2 的切割 及拓展 2)相对性：E＝Blv中的速度v是导体相对磁场的速度，若磁 场也在运动，应注意速度间的相对关系．
(2013·海南卷)如图，水平桌面上固定有一半径为R的金属 细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一 匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为 2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧 并与环相切，切点为棒的中点．棒在拉 力的作用下以恒定加速度a从静止开始 向右运动，运动过程中棒与圆环接触良 好．下列说法正确的是 ( )．
(2)同理可得：感应电动势 E2＝NΔΔtΦ2 ＝NΔΔBt22S， 感应电流 I2＝Er2 电量 q＝I2Δt2 解得 q＝NΔBr2S，代入数据 q＝10 C. (3)0～1 s 内线圈产生的焦耳热 Q1＝I12rΔt1 且 I1＝Er1 1～5 s 内线圈产生的焦耳热 Q2＝I22rΔt2 由 Q＝Q1＋Q2，代入数据得 Q＝100 J.
可得 2R＝12at2，解得 t＝ 4aR，选项 B 错误；由 v2－v02＝2ax
可知棒经过环心时的速度 v＝ 2aR，此时的感应电动势 E＝
2BRv，此时金属圆Fra Baidu bibliotek的两侧并联，等效电阻 r 总＝π2Rr，故棒经
过环心时流过棒的电流为 I＝rE总＝4B πr2aR，选项 C 错误； 由对选项 C 的分析可知棒经过环心时所受安培力的大小为 F＝