20xx人教版高中物理选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律

20xx人教版高中物理选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律内容摘要：

两垂直，直接应用 E ＝ Bl v 求解。 ( 2 ) 第二种情况下注意题目所给 α 是导轨的倾角，而非 v 与 B 之间的夹角，要注意进行转换。 [ 解析 ] 将题给的立体图改画成平面图如图所示。 (1) 当磁感应强度 B 的方向垂直于斜轨时，导体棒 ab 的速度方向与 B是垂直的，即 v 与 B 的夹角 θ ＝ 90176。 则可将感应电动势直接写为 E 1 ＝ BL v (2 ) 当磁感应强度 B 竖直向上时，此时 v 与 B 的夹角 θ ＝ 90176。 ＋ α ，我们可直接套用公式写出此时的感应电动势 E 2 ＝ BL v sin( 90 176。 ＋ α ) ＝ BL v cos α 也可从基本原理出发，将棒的速度 v 分解为垂直于 B 和平行于 B 的两个分量，只有垂直于 B 的速度分量 v ⊥ ＝ v cos α 才对产生感应电动势有贡献，所以感应电动势 E 2 ＝ BL v ⊥ ＝ BL v cos α [ 答案 ] (1) BL v (2) BL v cos α 【总结提能】 ( 1 ) 导体不是垂直切割磁感线 ( 即 v 与 B 有一夹角 θ ) 时，可将导体的速度沿垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解，其中平行于磁感线 的分速度不产生感应电动势，只有垂直于磁感线的分量产生感应电动势。 ( 2 ) 公式 E ＝ Bl v sin θ 中的 θ 是 v 与 B 之间的夹角，当 θ ＝ 90176。 时 E ＝ Bl v ，因此导体垂直切割磁感线可以看成是导体不垂直切割磁感线的一种特例。 [答案 ] (1)BLv (2)BLvcos α 2. 如图所示 ， MN 、 PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨 ， 左端接有定值电阻 R ， 金属棒 ab 斜放在两导轨之间 ， 与导轨接触良好。 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面。 设金属棒与两导轨接触点之间的距离为 L ， 金属棒与导轨间夹角为 60176。 ， 以速度 v 水平向右匀速运动 ， 不计导轨和棒的电阻 ， 则流过金属棒中的电流为 ( ) A ． I ＝BL vR B ． I ＝3 BL v2 R C ． I ＝BL v2 R D ． I ＝3 BL v3 R 解析 ： 公式 E ＝ BL v 适用于 B 、 L 、 v 三者互相垂直的情况 ， 本题 B 与L 、 B 与 v 是相互垂直的 ， 但 L 与 v 不垂直 ， 故取 L 垂直于 v 的长度 L si n θ ，即有效切割长度 ， 所以 E ＝ BL v sin 60 176。 ＝32BL v ， 由欧姆定律 I ＝ER得 I ＝3 BL v2 R， B 正确。 [ 答案 ] 选 B [答案 ] (1)BLv (2)BLvcos α 1 ． 题型特点 在电磁感应现象中 ， 闭合电路中磁通量发生变化 ( 或部分导体切割磁感线 ) ， 在回路中将产生感应电动势。 在题目中常涉及电流 、 电压 、 电功等的计算 ， 还可能涉及电磁感应与力学 、 能量等知识的综合分析。 考点三 电磁感应中的电路问题 2 ． 解题思路 ( 1 ) 明确哪部分导体或电路产生感应电动势 ， 该导体或电 路就是电源 ，其他部分是外电路。 ( 2 ) 用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小 ， 用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。 ( 3 ) 分清内外电路 ， 画出等效电路图。 ( 4 ) 运用闭合电路欧姆定律 、 串并联电路特点 、 电功率 、 电热等公式联立求解。 3 ． 一个常用的结论 电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量 q ＝ I Δ t ， 而 I ＝ER＝nΔ ΦΔ tR， 则 q ＝ nΔ ΦR， 所以 q 只和线圈匝数 、 磁通量的变 化量及总电阻有关 ，与完成该过程需要的时间无关。 [ 典例 3 ] 如图甲所示 ， 一个电阻值为 R ， 匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2 R 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。