20xx教科版高中物理選修3-2第1章第3節(jié)法拉第電磁感應定律(完整版)
【正文】 76。R 60176。 SΔ t ＝ B0－ B0 S01 ＝ B0S0；第二種情況下的感應電動勢為 E2＝B Δ SΔ t.(其中 Δ ΦΔ t是 Φ － t 圖像上某點切線的 斜率 .Δ BΔ t為 B－ t 圖像上某點切線的 斜率 ) (3)產生感應電動勢的那部分導體相當于 電源． 如果電路沒有閉合，這時雖然沒有 感應電流 ，但感應電動勢依然存在． 二、導線切割磁感線產生的感應電動勢 [問題設計 ] 如圖 2 所示，閉合電路一部分導體 ab 處于勻強磁場中， 磁感應強度為 B， ab 的有效長度為 L，ab 以速度 v 勻速切割磁感線，求回路中產生的感應電動勢． 圖 2 答案 設在 Δ t 時間內導體 ab 由原來的位置運動到 a1b1，如圖所示，這時線框面積的變化量為Δ S＝ LvΔ t 穿過閉合電路磁通量的變化量為 Δ Φ ＝ BΔ S＝ BLvΔ t 根據法拉第電磁感應定律得 E＝ Δ ΦΔ t ＝ BLv. [要點提煉 ] 1．當導體平動 垂直 切割磁感線時，即 B、 L、 v 兩兩垂直時 (如圖 3所示 )E＝ BLv. 圖 3 2．公式中 L 指 有效切割長度 ：即導體在與 v 垂直的方向上的投影長度． 圖 4 圖 4 甲中的有效切割長度為： L＝ cd sin θ ； 圖乙中的有效切割長度為： L＝ MN ； 圖丙中的有效切割長度為：沿 v1的方向運動時， L＝ 2R；沿 v2的方向運動時， L＝ R. [延伸思考 ] 如圖 5所示，如果長為 L的直導線的運動方向與直導線本身是垂直的，但與磁感線方向有一個夾角 θ (θ ≠90176。 Ssin θ ＝ (－ ) 2010 － 4 Wb ＝ 410 － 4 Wb 磁通量的平均變化率為 Δ ΦΔ t＝ 410－ 4 Wb/s ＝ 810 － 3 Wb/s 根據法拉第電磁感應定律，感應電動勢的大小為 E＝ nΔ ΦΔ t ＝ 200810 － 3 V＝ V. 答案 410 － 4 810 － 3 例 3 如圖 6 甲所示，一個電阻值為 R，匝數為 n 的圓形金屬線圈與阻值為 2R的電阻 R1連接成閉合回路，線圈的半徑為 r2的圓形區(qū)域內存在垂直于線圈平面向里 的勻強磁場，磁感應強度 B隨時間 t 變化的關系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為 t0和 B0.導線的電阻不計，求 0 至 t1時間內通過電阻 R1上的電流大?。? 圖 6 解析 由法拉第電磁感應定律得感應電動勢為 E＝ nΔ ΦΔ t ＝ nπ r22Δ BΔ t＝ nπ B0r22t0 . 由閉合電路歐姆定律有 I1＝ E2R＋ R，聯立以上各式解得通過電阻 R1上的電流大小為 I1＝ nπ B0r223Rt0 . 答案 nπ B0r223Rt0 三、公式 E＝ BLv 的應用 例 4 試寫出如圖 7所示的各種情況下導線中產生的感應電動勢的表達式 [導線長均為 L，速度為 v，磁感應強度均為 B，圖 (3)、 (4)中導線垂直紙面 ]． 圖 7 答案 (1)E＝ 0 (2)E＝ BLv (3)E＝ 0 (4)E＝ BLvcos θ 1． (對法拉第電磁感應定律的理解 )如圖 8 所示，閉合金屬導線框放置在豎直向上的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度隨時間變化，下列說法正確的是 ( ) 圖 8 A．當磁感應強度增加時，線框中的感應電流可能減小 B．當磁感應強度增加時，線框
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