1、4.4 法拉第电磁感应原理,物理选修3-2 第四章 电磁感应,1知道什么叫感应电动势。 2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、。 3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4知道E=BLvsin如何推得。 5会用法拉第电磁感应定律解决问题。,比较甲、乙两电路的异同。,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,感应电动势与感应电流：只要磁通量变化,电路中就产生感应电动势; 若电路又闭合,电路中就有感应电流.,磁通量变化是电磁感应的根本原因：产生感应电动势是电磁感应现象的本质.,注意：公式中取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。,n为线圈的匝数,例题1.有一个50匝的线
2、圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求线圈中的感应电动势。 解析：由法拉第电磁感应定律得：答案：25V,练习1.关于电磁感应，下述说法中正确的是 A、穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B、穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C、穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大 D、穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,【典例1】 一个200匝、面积为20 cm2的线圈放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在0.05 s内由 0.1 T 增加到0.5 T,在此过程中磁通量变化了多少？磁通量的平均变化率是多少？线圈中感应电动势的大小是多少伏？,练习2.如图所示闭
3、合线框一部分导体ab长L,处于匀强磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？,解析：回路在时间t内增大的面积为：,S=Lvt,产生的感应电动势为：,穿过回路的磁通量的变化为：,=BS=BLvt,（v是相对于磁场的速度）,例题2.如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成角，求金属棒ab产生的感应电动势。,(3)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.(4)该式适用于导体平动时，即导体上各点的速度相等时.,【典例2】如图所示，导体棒ab长为l
4、. 沿倾角为的斜导轨以速度v下滑，匀 强磁场磁感应强度为B求： (1)若磁感应强度B的方向垂直于斜导轨 向上，导体棒ab中产生的感应电动势为 多大？ (2)若磁感应强度B的方向竖直向上，导体棒ab中产生的感应电动势为多大？,7如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距l=0.50 m，左端接一电阻R=0.20 ，磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：(1)ab棒中感应电动势的大小； (2)回路中感应电流的大小； (3)维持ab棒做匀速运动的水平
5、外力F的大小,如图所示，在宽为0.5 m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6 的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，R1=4 ，R2=6 ，其他电阻不计整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1 T当直导体棒在导轨上以v=6 m/s的速度向右运动时，求：直导体棒两端的电压和流过R1和R2的电流大小,练习4.如图,有一匀强磁场B=1.010-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0.20m，角速度=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？,小结：也可用,进行计算,因为从OA,各点的线速度是均匀变化的,故取棒中点的
6、速度代表棒的平均速度，由,仍得到上面的结果.,E=BLv,【变式训练】如图所示，长为L的导线下悬挂一小球，在竖直向上的匀强磁场中做圆锥摆运动，导线的偏角为，摆 球的角速度为，磁感应强度为B，则金属导线中产生的感 应电动势大小为多少？ 【解析】导线的有效长度为L有=Lsin，据E= BL有2 知，感应电动势E= BL2sin2. 答案： BL2sin2,练习3.在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个匝数为n的矩形线圈,边长ab=L1,bc=L2线圈绕中心轴OO以角速度由图示位置逆时针方向转动。求: (1)转过1/4周时ab边产生的瞬时感应电动势 (2)转过1/2周时ab边产生的瞬时感应电动势,思考:转动1周的过程中ab边产生的感应电动势哪个时刻最大?哪个时刻最小?,8如图甲所示，回路中有一个C=60 F的电容器，已知回路的面积为1.010-2 m2，垂直穿过回路的磁场的磁感应强度B随时间t的变化图象如图乙所示，求： (1)t=5 s时，回路中的感应电动势； (2)电容器上的电荷量.,
