2.2.1法拉第电磁感应定律 习题课-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

题目 2.2.2 法拉第电磁感应定律1 课型 新授课 时间 11月份 学习目标 理解法拉第电磁感应定律，会用E＝BLvsinθ解决有关问题。 基础知识 三、导体棒切割磁感线时产生的感应电动势（也叫动生电动势） 1．平动切割磁感线 (1)导体棒垂直切割磁感线时，感应电动势可用E＝ 求出。 (2)对E＝BLvsinθ公式的理解 ①l是指导体的 长度 ②公式中的v应理解为导体和磁场间的相对速度，当导体不动而磁场运动时，也有感应电动势产生。 ③当v与L或v与B的夹角为θ时：E＝ 当B、L、v三个量的方向相互垂直时，θ＝90°，感应电动势最大； 当任意两个量的方向相互平行时，θ＝0°，感应电动势为 。 2．转动切割磁感线 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的感应电动势E＝BLv＝BL2ω(平均速度等于导体棒中点位置的线速度Lω)。 课堂拓展 1. 如图2.2-6，矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动时，线圈中的感应电动势是否变化？为什么？设线圈的两个边长分别是L1和 L2，转动时角速度是ω，磁场的磁感应强度为B。试证明：在图示位置时，线圈中的感应电动势为E＝BSω，式中S＝L1L2，为线圈面积。 2. 一长为L的导体棒在磁感应强度为 B的匀强磁场中绕其一端以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动（图 2.2-8），求 ab 两端产生的感应电动势。 3.如图2-6所示，电阻Rab为0.1 Ω的导体棒ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R为0.4 Ω。线框放在磁感应强度B为0.1 T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab的长度L为0.4 m，运动的速度v为5 m/s。线框的电阻不计。 （1）电路abcd中哪部分相当于电源？电动势多大？内阻多大？哪个位置相当于电源的正极？哪一部分相当于闭合电路中的外电路？ （2）ab棒向右运动时所受的安培力有多大？ （3）ab棒所受安培力的功率有多大？电阻R的发热功率有多大？电阻Rab发热功率有多大？从能的转化和守恒角度说一说这三个功率关系的含义 4. 如图2-8，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以2v匀速进入同一匀强磁场。 （1）求第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比。 （2）求第二次进入与第一次进入时电压之比。 （3）求第二次进入与第一次进入过程中线圈产生热量之比。 随堂检测 5. 如图2-9所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为L，其中ab边是电阻为R的均匀电阻丝，其余三边是电阻可忽略的铜导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一段长短、粗细、材料均与ab边相同的电阻丝PQ架在线框上，并以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框的接触良好。当PQ滑过 L/3的距离时，通过aP段电阻丝的电流是多大？ 6.一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，产生的感应电动势的最大值为( ) A．1.4 B．1.0 V C．0.8 V D．0.6 V 7．(多选)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为L的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向左运动，当回路运动到关于OO′对称的位置时( ) A． 穿过回路的磁通量不为零 B．回路中感应电动势大小为2BLv0 C．回路中感应电流的方向为逆时针方向 D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相反 课堂小结 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$