第四章 第4节　法拉第电磁感应定律-高中物理选修3-2【赢在微点】轻松课堂word

第4节　法拉第电磁感应定律 学习目标 练法指导 1.知道感应电动势的概念，理解决定感应电动势大小的因素。 2．知道反电动势的概念，了解反电动势的作用。 3．掌握不同条件下感应电动势的表达式及其应用。 1.牢记法拉第电磁感应定律的表达式，并与闭合电路欧姆定律结合计算电路问题。 2．熟练应用导体切割磁感线运动产生感应电动势的表达式E＝BLvsinθ，且θ指导体速度v与磁感应强度B的夹角。 3．了解电动机转动时，线圈内产生的反电动势阻碍线圈的转动。 ———　　课/　前/　预/　习·轻/　松/　搞/　定　　——— 要点辨析 1．在电磁感应现象中，有感应电动势就一定有感应电流(×) 2．磁通量越大，磁通量的变化量越大，磁通量的变化率就越大(×) 3．穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大(×) 4．导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势就越大(×) 5．内阻为R的电动机正常工作时，通过它的电流为I，其两端电压U大于IR(√) 预习自检 1．关于电磁感应现象的说法中正确的是(　　) A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生 B．穿过闭合电路中的磁通量减小，则电路中感应电流就减小 C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势就越大 D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势就越大 解析　只有闭合回路中磁通量发生变化时，闭合回路中才会产生感应电流，故A错误；感应电流的大小取决于磁通量变化的快慢，磁通量减小时，若磁通量的变化率增大，则感应电流可能变大，故B错误；磁通量大，但变化较慢，则感应电动势也可能很小，故C错误；穿过闭合电路的磁通量变化越快，则感应电动势越大，故D正确。 答案　D 2．(多选)如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是(　　) 解析　公式E＝Blv中的l应指导体的有效切割长度，A、B、D中的有效长度均为l，感应电动势E＝Blv，而C的有效长度为lsinθ，感应电动势E＝Blvsinθ，故A、B、D三项正确。 答案　ABD 3.如图所示，把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框，从磁感应强度为B的匀强磁场中，以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电流，此电流(　　) A．方向与图示箭头方向相同，大小为 B．方向与图示箭头方向相同，大小为 C．方向与图示箭头方向相反，大小为 D．方向与图示箭头方向相反，大小为 解析　利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。根据E＝BLv知，电流I＝＝，A项正确。 答案　A 4.一根弯成直角的导线放在B＝0.4 T的匀强磁场中，如图所示，ab＝30 cm，bc＝40 cm，当导线以5 m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为(　　) A．1.4 V B．1.0 V C．0.8 V D．0.6 V 解析　由题可得ac＝50 cm，当切割磁感线的有效长度L＝ac＝50 cm时，产生的感应电动势最大，最大值Em＝BLv＝1.0 V，选项B正确。 答案　B 5.如图所示，有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，以内存在着垂直于回路平面向里的匀强磁场B，已知圆的半径r＝5 cm，电容C＝20 μF，当磁场B以4×10－2 T/s的变化率均匀增加时，则(　　) A．电容器a板带正电，电荷量为2π×10－9 C B．电容器a板带负电，电荷量为2π×10－9 C C．电容器b板带正电，电荷量为4π×10－9 C[来源:Zxxk.Com] D．电容器b板带负电，电荷量为4π×10－9 C 解析　根据楞次定律可判断a板带正电，线圈中产生的感应电动势E＝πr2＝4×10－2×π×25×10－4 V＝π×10－4 V，板上带电荷量Q＝CE＝2π×10－9 C，选项A正确。 答案　A 6.如图所示，水平放置的平行金属导轨相距l＝0.50 m，左端接一电阻R＝0.20 Ω，磁感应强度B＝0.40 T的匀强磁场，方向垂直于导轨平面。导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求： (1)ab棒中感应电动势的大小。[来源:学,科,网] (2)回路中感应电流的大小。 (3)ab棒中哪端电势高？ (4)维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。 解析　这是一个导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题。感应电动势的大小可由公式E＝Blv求出；感应电流的大小可由闭合电路欧姆定律求出；匀速运动时，水平外力的大小与安培力的大小相等。[来源:学科网] (1)根据法拉第电磁感应定律，ab棒中的感应电动势为 E＝Blv＝0.40×0.50×4.0 V＝0.80 V。 (2)感应电流的大小为I＝＝ A＝4.0 A。 (3)