十 第2讲 法拉第电磁感应定律 自感.ppt

1．(双选)(2010 年惠州三模)如图 10－2－6 所示，两块水平 放置的金属板距离为 d，用导线、电键 K 与一个 n 匝的线圈连 接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场 B 中．两板间放 一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止 放置一个质量为 m、电量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示 数，K 闭合时传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场 B 的变化情况和磁通量变化率 分别是( ) 图 10－2－6 答案：AD 1．如图 10－2－8 所示，在跟匀强磁场垂直的平面内放置 一个折成锐角的裸导线 MON，∠MON＝α.在它上面搁置另一根 与 ON 垂直的导线 PQ，PQ 紧贴 MO、ON 并以平行于 ON 的速 度 v 从顶角 O 开始向右匀速滑动，设裸导线 MON 和导线 PQ 单 位长度的电阻为 R0，磁感应强度为 B，求回路中的感应电流． 图 10－2－8 一、感应电动势 1．概念：在______________中产生的电动势． 2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的______发生变化，电路中就一定有感应电动势． 3．方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于_______导体的电阻相当于_________，其中电流方向由低电势指向高电势． 电磁感应现象 磁通量 电源． 基础知识梳理 电源内阻 闭合电路欧姆 二、法拉第电磁感应定律 1．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成____比，表达式为E＝__________. nΔΦ/Δt 正 [典例]　如图9-2-1甲所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路。线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。求0至t1时间内 (1)通过电阻R1上的电流大小和方向； (2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。 2．(2014·安徽高考)英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图9-2-3所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(　　) 【例 1】2010 年浙江卷)半径为 r 带缺口的刚性金属 圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分 别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为 d，如图 10－2－4 甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定 向内为正，变化规律如图 10－2－4 乙所示．在 t＝0 时刻平板之 间中心有一重力不计，电荷量为 q 的静止微粒，则以下说法正 确的是 热点 电磁感应中的电路问题 A．第 2 秒内上极板为正极 B．第 3 秒内上极板为负极 C．第 2 秒末微粒回到了原来位置 D．第 3 秒末两极板之间的电场强度大小为 0.2πr2/d 图 10－2－4 答案：A 解析：等效电路图如图 10－2－5 所示.0～1 s 内情况：由楞 次定律可知，金属板上极板带负电 ，金属板下极板带正电；若 粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速 运动.1～2 s 内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电 ， 图 10－2－5 导体切割磁感线产生的感应电动势 3．竖直面内有两圆形区域内分别存在水平的匀强磁场，其半径均为R且相切于O点，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图9-2-12所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是