新课标粤教版3-2选修三14法拉弟电磁感应定律3

新课标粤教版3-2选修三14法拉弟电磁感应定律3内容摘要：

＝ nΔ ΦΔ t所求的感应电动势为整个闭合电路的感应电动势，而不是回路中某部分导体的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零．如图 1 － 4 － 4 所示， 图 1－ 4－ 4 正方形线圈 abcd 垂直于匀强磁场，在匀强磁场中匀速平动时，Δ ΦΔ t＝ 0 ，故整个回路的感应电动势 E 总 ＝ 0 ，但 ad 和 bc 边均存在感应电动势， E ad ＝ E bc ＝ BL v ，对回路来说， E ad 与 E bc 方向相反，所以 E 总 ＝ 0. 即时应用 (即时突破，小试牛刀 ) 1－ 4－ 5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 方向重合时开始计时，求金属圆环由图示位置分别转过 30176。 角和由 30176。 角转到 330176。 角的过程中，金属圆环中产生的感应电动势分别是多大。 图 1－ 4－ 5 解析： 初始位置时穿过圆环的磁通量 Φ1＝ 0 ；由图示位置转过 30176。 角时，圆环在垂直于磁场方向上的投影面积为 S2＝ π r2sin30176。 ＝12π r2，此时穿过圆环的磁通量 Φ2＝BS2＝12B π r2；由图示位置转过 33 0176。 角时，圆环在垂直于 磁场方向上的投影面积为 S3＝ π r2sin30176。 ＝12π r2，此时穿过圆环的磁通量 Φ3＝－ BS3＝－12B π r2. 所以金属圆环在转过 30176。 角和由 30176。 角转到 3 30176。 角的过程中磁通量的变化量分别为 Δ Φ1＝ Φ2－ Φ1＝12B π r2 Δ Φ2＝ Φ3－ Φ2＝－ B π r2 又 Δ t1＝θ1ω＝π /6ω＝π6 ω Δ t2＝θ2ω＝5π /3ω＝5π3 ω 此过程中产生的感应电动势分别为 E1＝Δ Φ1Δ t1＝12B π r2π6 ω＝ 3 Bωr2 E2＝ |Δ Φ2Δ t2|＝B π r25π3 ω＝35Bωr2. 答案： 3 B ω r 2 35 B ω r 2 三 、 公式 E＝ n 与 E＝ BLvsinθ的对比理解 ΔΦΔt E＝ n E＝ BLvsinθ 区 别 求的是瞬时感应电动势， E与某个时刻或某个位置相对应 求的是 Δt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 求的是整个回路的感应电动势．整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零 求的是回路中一部分导体切割磁感线时产生的感应电动势 ΔΦΔt E＝ n E＝ BLvsinθ 区别 由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定 由于是一部分导体切割磁感线的运动产生的感应电动势，该部分就相当于电源 联 系 公式 E＝ n和 E＝ BLvsinθ是统一的，当 Δt→ 0时， E为瞬时感应电动势，只是由于高中数学知识所限，现在还不能这样求瞬时感应电动势，而公式 E＝ BLvsinθ中的 v若代入，则求出的 E为平均感应电动势 ΔΦΔt 即时应用 (即时突破，小试牛刀 ) 3. (单选 )如图 1－ 4－ 6所示，空间内存在一竖直向上的匀强磁场，一金属棒 ab垂直于磁场方向水平抛出，有关其感应电动势的大小和两端电势的高低，以下说法中正确的是 ( ) 图 1－ 4－ 6 A． 运动过程中感应电动势的大小不变 ， φaφb B． 运动过程中感应电动势的大小不变 ， φaφb C． 由于速率不断增大 ， 所以感应电动势变大 ，φaφb D． 由于速率不断增大 ， 所以感应电动势变大 ，φaφb 解析： 选 ，竖直方向的速度虽然在增大，但只有水平方向的速度能产生感应电动势，故运动过程中感应电动势的大小不变，又由右手定则可判断 a端电势高，故 A。