1、1第十一章 电磁感应 电磁波感应电动势的大小知识精要一感应电动势1定义：在_现象中产生的电动势。说明产生_的那部分导体相当于电源。例如导体棒切割磁感线，_就相当于电源，磁铁穿过螺线管，_就相当于电源。2.产生感应电动势的两种情况：导体在磁场中做_磁感线运动，克服_力作用而产生感应电动势。磁场变化引起电路中_的变化而产生感应电动势。二求感应电动势大小的两种方法:1. 法拉第电磁感应定律定义:电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_成正比。这就是法拉第电磁感应定律。表达式：E=_说明当 由磁场变化引起时，/t 常用_计算；当 由回路面积变化引起时，/t 常用_计算。2. 切割法求感应电动
2、势公式： E=_说明a.此公式一般用于_(或导体所在位置各点的 B 相同)，导体各部分_相同的情况。b.若导体棒绕某一回定转轴切割磁感线，虽然棒上各点的切割速度并不相同，但可用棒_的速度等效替代切割速度。c.公式中的 L 指有效切割长度，即垂直于 B、垂直于 v 的直线部分长度。3. 由法拉第电磁感应定律可推出电荷量计算式q=_4.由 E=_求得的感应电动势为平均感应电动势。由 E=_求感应电动势时：当 v 为_速度时，感应电动势为平均电动势；v 为_速度时，感应电动势为瞬时值。5.判断电磁感应电路中电势高低的方法：把产生感应电动势的那部分电路当做电源的_电路，再判定该电源的极性(正极、负极)
3、，对于一个闭合回路来说电源内电路的电流方向是从_电势流向_电势，电源外的电流是从_极流向_极。2热身训练1.一个面积为 0.16 m2 的 20 匝导线圈，在磁感应强度为 0.2 特的匀强磁场中转动，开始时线圈平面与磁感线垂直，2 秒后线圈转过了 90，则在此过程中穿过线圈的磁通量变化量为_韦，穿过线圈的磁通量平均变化率为_韦/秒，线圈中的感应电动势为_伏。2.用均匀导线做成折正方形线框每边长为 0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以每秒 10T 的变化率增强时，线框中点 a、b 两点电势差是A.Uab=0.1V B.Uab=-0.1V C.Uab=0.2V
4、D.Uab=-0.2V3.N 匝线圈的总电阻为 R，当它的磁通量由 1 变大到 2 的过程中，通过线圈截面的总电量为( )A.N(2-1)/R B.N(2-1)R C.R(2-1)/N D.2-1/R4. 如图所示，在磁感强度 B=0.5 特的匀强磁场中，有一弯成夹角为 45的导电导轨，直导线 MN 垂直于 OB 从 O 处以 4 米/秒速度向右匀速滑行 0.2 秒，导轨电阻不计，直导线每米电阻为 0.25 欧，则 0.2 秒末闭合回路中的感应电动势大小为_伏，0.2秒末闭合回路中的感应电流大小为_安，在 0.2 秒内闭合回路中的感应电流_(选填“增大” 、 “减小”或“不变”)。35. 如图
5、所示，折导线 ACD 在磁场中运动，求产生的感应电动势的大小。6.如图所示，铜棒 OA 长为 L，在匀强磁场 B 中以均匀角速度 逆时针方向旋转，求产生的感应电动势的大小。7.图中匀强磁场磁感应强度 B=O.2T，方向垂直于纸面向里，平行导电导轨折间距 L=50cm，一根电阻 r=0.2 的金属棒 ab 以 v=3m/s 沿平行导轨的方向向左做匀速运动，惆轨的左侧连接一电阻，阻值 R=0.8，导轨电阻很小可不计。求：感应电动势的大小通过电阻 R 的电流的方向和大小金属棒 ab 间的电压，并分析 a、b 两处哪一点电动势高。8.有一面积为 S=100cm2 的金属环，电阻来 R=0.1，环中磁场
6、变化规律如图所示，且磁场方向垂直环面向里，在 t1 到 t2 时间内，环中感应电流的方向如何?通过金属环的电量为多少?4经典题解例 1.(电磁感应中的图像问题)一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图(a)所示。现令磁感应强度 B 随时间 t变化，先按图(b)中所示的 Oa 图线变化，后来又按图线 bc 和 cd 变化，令 E1，E2，E3 分别表示这在段变化过程中感应电动势的大小，I1，I2，I3 分别表示对应的感应电流，则( )A.E1E2，I1 沿逆时针方向，I2 沿顺时针方向B.E10)，那么在 t 为多大时，金属棒开始移动?8
7、B 组6.穿过某闭合线圈的磁通量 随时间 t 按图所示的正弦规律变化。t1 时刻磁通量 1 最大，t3 时刻磁通量 3=0，时间 t1= t2 - t1 和 t2=t3-t2 相等，在 t1 和 t2 时间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为 E1 和 E2，在 t2 时刻感应电动势的瞬时值为 e,则( )A.E1E2 B.E1eE2 D.E1m。用两根质量和电阻均可忽略的、不可伸长的、柔软导线将它们两端连接起来组成一个闭合回路，悬挂在水平 、光滑、不导电的圆棒两侧，如图所示。两个金属杆均处于水平位置，整个装置处在与回路平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为 B。若金属杆 ab 正好匀速向下运动，
8、求运动速度。8.如图所示，直角三角形导线框 abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为 L、电阻为 R 的均匀导线，ac 和 bc 的电阻可不计，ac 长度为 (1/2)L。磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向里。现有一段长度为(1/2)L、电阻为 R/2 的均匀导体杆 MN 架在导线框上，开始时紧靠 ac，然后沿 ac 方向以恒定速度 v 向 b 端滑动，滑动中始终与 ac 平行并与导线保持良好接触。当 MN 滑过的距离为 L/3 时，导线 ac 中的电流是多大?方向如何?99.如图所示，竖直放置的 U 形导轨宽为 L，上端串有电阻 R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为 B
9、的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒 ab 的质量为 m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后，ab 保持水平而下滑。试求 ab 下滑的最大速度 Vmax。10.如图所示，足够长的两根光滑导轨相距 0.5m 竖直平行放置，导轨电阻不计，下端连接阻值为 1 的电阻 R，导轨处在匀强磁场 B 中磁场的方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度为 0.8T。两根质量均为 0.04kg、电阻均为 0.5 的水平金属棒 ab 和 cd 都与导轨接触良好，金属棒 ab 用一根细绳悬挂，细绳允许承受的最大拉力为 0.64N，现让 cd 棒从静止开始落下，直至细绳刚好被拉断，在此过程中，电阻 R 上产生的热量为 0.2J，g 取 10m/s2。求：此过程中 ab 棒和 cd 棒上分别产生的热量 Qab 和 Qcd；细绳被拉断时，cd 棒下落的速度 v；细绳刚要被拉断时，cd 棒下落的高度 h。
