20xx人教版高中物理选修3-244法拉第电磁感应定律

20xx人教版高中物理选修3-244法拉第电磁感应定律内容摘要：

( 2 ) 当 B 、 l 、 v 三个量方向互相垂直时 , θ = 90176。 , 感应电动势最大 , E = B lv。 当有任意两个量的方向互相平行时 , θ = 0176。 , 感应电动势为零 , E= 0。 探究一 探究二 探究三 ( 3 ) 对 l 的理 解 : 公式中的 l 应理解为导体切割磁感线时的有效长度 , 如图所示 , 导体切割磁感线的情况应取与 B 和 v 垂直的等效直线长度 , 即 ab 的弦长。 探究一 探究二 探究三 ( 4 ) 导体转动垂直切割磁感线时 如图所示长为 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 , ab 棒所产生的感应电动势大小可用下面两种方法推出。 方法一 : 棒上各处速率不等 , 故不能直接用公式E = B lv 求得。 由 v= ω r 可知 , 棒上各点线速度跟半径成正比 , 故可用棒的中点的速度作为平均切割速度代入公式计算。 𝑣 =𝜔 𝑙2, E=Bl 𝑣 =12Bl2ω。 方法二 : 设经过 Δ t 时间 ab 棒扫过的扇形面积为 Δ S , 则 Δ S=12l ω Δ tl=12l2ω Δ t , 变化的磁通量为 Δ Φ = B Δ S=12Bl2ω Δ t。 所以 E=nΔ 𝛷Δ 𝑡=nBΔ 𝑆Δ 𝑡=12Bl2ω ( n=1 )。 探究一 探究二 探究三 特别提醒 ( 1 ) 切割磁感线的导体中产生感应电动势 ,等效于电源 ,导轨及电阻上不产生感应电动势 ,等效于外部电路。 ( 2 ) 明确电路的连接情况 ,分清内外电路 ,明确电路的串、并联。 探究一 探究二 探究三 【例题 2 】 ( 多选 ) 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下 , 大小为 4 . 5 10 5T。 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸 , 河宽 100m , 该河段涨潮和落潮时有海水 ( 视为导体 ) 流过。 设落潮时 , 海 水自西向东流 , 流速为2 m /s。 下列说法正确的是 ( ) A. 电压表记录的电压为 5mV B. 电压表记录的电压为 9 m V C. 河南岸的电势较高 D. 河北岸的电势较高 解析 :由 E = B Lv= 4 . 5 10 5 1 0 0 2V = 9 10 3V 可知 A 项错误 , B 项正确。 再由右手定则可判断河北岸电势高 ,故 C 项错误 , D 项正确。 答案 : BD 探究一 探究二 探究三 2 .公式 E=nΔ 𝛷Δ 𝑡与 E = B lv 的区别与联系 E=nΔ 𝛷Δ 𝑡 E=Blv sin θ 区别 研究对 象不同 研究对象是一个回路 研究对象是在磁场中运动的一段导体 适用范 围不同 具有普遍性 , 无论什么方式引起 Φ 的变化都适用 只适于一段导线切割磁感线的情况 条件不同 不一定是匀强磁场 ,E 由Δ 𝛷Δ 𝑡决定 (E=nΔ 𝛷Δ 𝑡= n𝐵 Δ 𝑆Δ 𝑡= n𝑆 Δ 𝐵Δ 𝑡) ① 导线 l 上各点所处的 B 相同 ② l 、 v 、 B 应取两两互相垂直的分量 , 可采用投影的办法 物理意 义不同 求的是 Δ t 时间内的平均感应电动势 ,E 与某段时间或某个过程相对应 求的是瞬时感应电动势 ,E与某个时刻或某个位置对应 探究一 探究二 探究三 E= nΔ 𝛷Δ 𝑡 E= Blv s in θ 联系 ① E= Blv s in θ 是由 E= nΔ 𝛷Δ 𝑡在一定条件下推导出来的 ② 如果 B 、 l 、 v 三者大小方向均不变时 , 在 Δ t 时间内的平均感应电动势才和它在任意时刻产生的瞬时电动势相同 探究一 探究二 探究三 【例题 3 】 ( 多选 ) 如图所示 , 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 ( ) A. 感应电流方向不变 B. CD 段直线始终不受安培力 C. 感应电动势最大值 E = B a v D. 感应电动势平均值 𝐸 =14π B a v 探究一 探究二 探究三 点拨 :感应电动势公式 E=n。