粤教版3-2教案 第1章 电磁感应 第4节 法拉第电磁感应定律.ppt

如下图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差． 例 3 3．(多选)(2016·浙江乐成月考)如图，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始终与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(　　) 【答案】ACD 【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，磁场方向向里，根据楞次定律可知感应电流的方向始终为逆时针方向，保持不变，故A正确；由于CD段导线与磁场垂直，必定受到安培力作用，根据左手定则判断得知，CD段受安培力向下，故B错误； 1．模型特点 “杆＋导轨”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”，也是高考的热点． “杆＋导轨”模型问题的物理情境变化空间大，涉及的知识点多，如力学问题、电路问题、磁场问题及能量问题等，常用的规律有法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、左手定则、欧姆定律及力学中的运动规律、动能定理、功能关系、能的转化和守恒定律等． 电磁感应中常见的“杆＋导轨”模型 2．模型分类 模型一　单杆水平式 物理 模型 匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，棒ab长为L，质量为m，初速度为零，拉力恒为F，水平导轨光滑，除电阻R外，其他电阻不计 模型二　单杆倾斜式 物理 模型 匀强磁场与导轨垂直，磁感应强度为B，导轨间距L，导体棒质量m，电阻R，导轨光滑，电阻不计(如图) 如图所示，水平的平行光滑导轨，导轨间距离为L＝1 m，左端接有定值电阻R＝2 Ω.金属棒PQ与导轨良好接触，PQ的电阻为r＝0.5 Ω，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，现使PQ在水平向右的恒力F＝2 N作用下运动，求： 例 4 (1)棒PQ中感应电流的方向； (2)棒PQ中哪端电势高； (3)棒PQ所受安培力方向； (4)棒PQ的最大速度． 解析：PQ在恒力F作用下运动，产生感应电流，因而受安培力，随着速度的增大，安培力也增大，当安培力大小与恒力F相等时，PQ将做匀速运动，速度达到最大． (1)由右手定则知感应电流方向为Q→P. (2)PQ运动产生感应电动势，相当于电源，因电源内部电流由低电势流向高电势，所以P端电势高于Q端电势． (3)因棒中电流由Q→P，由左手定则知棒所受安培力方向向左． 答案：(1)Q→P　(2)P端　(3)向左　(4)5 m/s 4．如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直．一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放．导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻．求： (1)磁感应强度的大小B； (2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v； (3)流经电流表电流的最大值Im. 课堂·即时训练 课后提能训练 配粤教版　物理　选修3-2 第四节　法拉第电磁感应定律 1．如下图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　) A．向右摆动　　　　　　　B．向左摆动 C．静止不动 D．不能判定 【答案】A 课前·自主学习 2．闭合线圈abcd运动到如图所示的位置时，bc边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是(　　) A．向左平动进入磁场 B．向右平动离开磁场 C．向上平动 D．向下平动 【答案】A 3．如下图所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB运动时，导体框中产生的感应电流的情况是(　　) A．电流的方向是顺时针方向 B．电流的方向是逆时针方向 C．没有感应电流产生 D．以上说法都不对 【答案】A 【解析】线圈的磁场方向指向纸里面，向右则运动磁通量减少，由感应电流阻碍磁通量的变化(楞次定律)可知，感应磁场方向也指向纸里面，再由右手螺旋定则可知，感应电流为顺时针方向． 一、感应电动势 1．感应电动势：在________________中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于______． 2．感应电动势和感应电流关系 (1)产生电磁感应现象时，闭合电路中有____________，有______________；电路断开时，没有______________，有____________． (2)感应电动势的产生与电路是否闭合、电路如何组成__________，感应电动势比感应电流更能反映电磁感应现象的本质． 电磁感应现象 电源 感应电流 感应电动势 感应电流 感应电动势 无关 二、法拉第电磁感应定律 1．内容：电路