高中物理人教版选修3-2练习：4.4法拉第电磁感应定律资料.ppt

人教版 · 选修3-2 第四章　电磁感应 第4节　法拉第电磁感应定律 课前预习作业 1．在电磁感应现象中产生的电动势叫做___________，产生感应电动势的那部分导体相当于_____。 在电磁感应现象中，既然闭合导体回路中有感应电流，电路就一定有___________；如果电路断开，这时虽然没有感应电流，但___________依然存在。 2．法拉第电磁感应定律 (1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的________________成正比。 感应电动势 电源 感应电动势 感应电动势 磁通量的变化率 (2)公式：__________。 若闭合电路是一个匝数为n的线圈，则E＝_____。 (3)在国际单位制中，磁通量的单位是_____，感应电动势的单位是_____。 3．导线垂直于磁场运动，B、l、v两两垂直时，如图所示，E＝_____。 导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图所示，E＝________。 韦伯 伏特 Blv Blvsinθ 4．反电动势 (1)定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的________________作用的感应电动势。 (2)作用： 反电动势的作用是_____线圈的转动。如果要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电能转化为其他形式的能。 削弱电源电动势 阻碍 5．下列关于感应电动势的说法中，正确的是(　　) A．只要穿过电路的磁通量发生变化，就会有感应电动势产生 B．穿过电路内的磁通量发生变化，不一定有感应电动势产生 C．导体棒无论沿哪个方向运动都会有感应电动势产生 D．导体棒必须垂直于磁场方向运动才会有感应电动势产生 解析　只要穿过电路的磁通量发生变化就会产生感应电动势，选项A正确。电路内的磁通量发生变化，电路中一定有感应电动势产生，选项B错误。有无感应电动势和电路是否闭合无关。导体棒平行于磁感线运动时不切割磁感线，不会产生感应电动势；导体棒垂直或斜着切割磁感线时，都会产生感应电动势，选项C、D错误。 课堂对点训练 知识点一 电磁感应定律 2．(多选)[2015·广州高二检测]单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则0～D过程中(　　) A．线圈中0时刻感应电动势最大 B．线圈中D时刻感应电动势为零 C．线圈中D时刻感应电动势最大 D．线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4 V 3．如图所示，半径为r的金属圆环，其电阻为R，绕通过某直径的轴OO′以角速度ω匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B。从金属圆环的平面与磁场方向平行时开始计时，求金属圆环由图示位置分别转过30°角和由30°角转到330°角的过程中，金属圆环中产生的感应电动势各是多大？ 点评　计算ΔΦ的常用三法 方法一：磁通量的变化是由面积变化引起的：ΔΦ＝B·ΔS。 方法二：磁通量的变化是由磁场变化引起的：ΔΦ＝ΔB·S。 方法三：磁通量的变化是由面积和磁感应强度间的角度变化引起的，根据定义求：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 4.一根直导线长0.1 m，在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动，则导线中产生的感应电动势的说法错误的是(　　) A．一定为0.1 V B．可能为0 C．可能为0.01 V D．最大值为0.1 V 解析　当公式E＝Blv中B、l、v互相垂直，且直导线做切割磁感线运动时，感应电动势最大：Em＝Blv＝0.1×0.1×10 V＝0.1 V，考虑到它们三者的空间位置关系，B、C、D正确，A错。 知识点二 导线切割磁感线时的感应电动势 5．(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向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(　　) A．穿过回路的磁通量为零 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顺时针方向 D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 解析　闭合回路关于OO′对称时，左右两侧磁通量大小相等，磁场方向相反，合磁通量为零，A正确；根据右手定则，cd的电动势方向由c到d，ab的电动势方向由a到b，且大小均为Blv0，闭合回路的电动势为2Blv0，电流方向为逆时针，B正确、C错误；根据左手定则，ab和cd边所受安培力方向均向左，方向相同，D正确。 8.如图所示，有一半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B，一条足够长的直导线以速度v进入磁场，则从直导线进入磁场至离开磁场区域的过程中，求： (1)感应电动势的最大值为多少？ (2)在这一过程中感应电动势随时间变化的规律如何？ (3)从开始运动至经过圆心