2020学年高中物理 第四节 法拉第电磁感应定律 4

2020学年高中物理 第四节 法拉第电磁感应定律 4

第四节 法拉第电磁感应定律 ‎ 课前篇（学会自主学习——不看不清）‎ 一、 学习目标 ‎1．知道感应电动势及决定感应电动势大小的因素。‎ ‎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Φ、ΔΦ、。‎ ‎3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。‎ ‎4．知道E=BLvsinθ如何推得。‎ ‎5．会用解决问题。‎ 二、 知识储备 ‎1．在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？‎ ‎2．恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？‎ ‎3．在产生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？‎ 三、 自主预习 ‎1．感应电动势的概念是什么？感应电动势大小跟哪些因素有关？‎ ‎2．什么是磁通量变化率？‎ ‎3．法拉第电磁感应定律的内容及表达式是什么？‎ ‎4．如图导体棒切割磁感线时，产生感应电动势的表达式是什么？它是如何推导而来的？‎ 四、 学生质疑 通过你的预习，请你说出结论，说出原因及困惑： ‎ ‎ ‎ 课上篇（学会合作交流——不议不明）‎ 一． 要点突破 二． 典例剖析 ‎【例1】一个200匝、面积‎200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是 ，磁通量的变化率是 ，线圈中平均感应电动势的大小是 。‎ ‎【例2】如图所示，在匀强磁场（B=0.2T）中，电阻为0.5Ω的金属杆以速度v=‎5m/s匀速向右平移，R=1.5Ω，导轨间距L=‎0.2m且光滑并电阻不计，则 ‎①金属杆电流的方向？ ‎ ‎②画出等效电路图。‎ ‎③电阻R两端的电压是多少伏？‎ 三、达标检测 ‎1．关于某一闭合电路中感应电动势的大小E，下列说法中正确的是（ ）‎ A．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的大小成正比 B．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化大小成正比 C．E跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化快慢成正比 D．E跟穿过闭合电路所在处的磁感应强度的大小成正比 ‎2．当线圈中的磁通量发生变化时，下列说法中正确的是　（ ）‎ A．线圈中一定有感应电流 ‎ B．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量成正比 C．线圈中一定有感应电动势 ‎ D．线圈中有感应电动势，其大小与磁通量的变化量成正比 ‎3．求下列各种情况下的感应电动势（磁场与纸面垂直且大小为B）。‎ Ea= ‎ Eb= ‎ Ec= ‎ ‎4．穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加2Wb，则 （ ）‎ A．线圈中的感应电动势每秒钟增加2V ‎ B．线圈中的感应电动势每秒钟减少2V C．线圈中的感应电动势始终为2V ‎ D．线圈中不产生感应电动势 ‎5．下列说法中正确的是（　 ）‎ A．E=n△φ /△t，求出的是△t时间内的平均电动势 B．E=BLvsinθ，求出的是电动势的即时值 C．E=n△φ /△t，求出的是电动势的即时值 D．E=BLvsinθ，求出的是电动势的平均值 ‎6．如图所示，有一匀强磁场B=1.0×10-3T，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ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？‎ 课后篇（学会应用与拓展——不练不通）‎ ‎1．下列几种说法中正确的是（　 ）‎ A．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈所处的磁场越强，线圈中产生的感应电动势越大 ‎2．如图所示，两个半径不同的同心圆线圈置于匀强磁场中，当磁场均匀增强时，线圈1和线圈2产生的感应电动势的关系为（ 　）‎ A．　　 B．　　　‎ C．　　 D．无法确定 ‎3．如图，一个环形线圈放在均匀磁场中，设在第一秒内磁感线垂直于线圈平面向里，如图（a），磁感应强度B随时间t而变化的关系如图（b），那么在第二秒内线圈中感应电流的大小和方向是（ ）‎ A．逐渐增加，逆时针方向 ‎ B．逐渐减小，顺时针方向 ‎ C．大小恒定，顺时针方向 ‎ D．大小恒定，逆时针方向 ‎4．如图所示，半径为r的金属环绕通过某直径的轴OO′以角速度w 做匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，则在转过30°的过程中，环中产生的电动势的平均值为（ 　）‎ A．　 B． ‎ C．　　D．‎ ‎5．穿过一个电阻为2Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀减小0.4Wb，则线圈中（　 ）‎ A．感应电动势为0.4V　　　　　　　B．感应电动势每秒减小0.4V C．感应电流恒为‎0.2A　　　　　　　D．感应电流每秒减小‎0.2A ‎ ‎6．如图所示，在磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场中，长为‎0.5‎m的导体AB在金属框架上，以‎10m/s的速度向右滑动，R1=R2=20Ω，其他电阻不计，则流过AB的电流为________，R1两端的电压为________．‎ ‎7．如图所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为（ ）‎ A．4∶1　　‎ B．1∶‎4　‎　‎ C．2∶1　‎ D． ‎1∶2‎ ‎8．如图所示，两条光滑金属导轨，平行置于匀强磁场中，导轨间距，两端各接一个电阻组成闭合回路，已知，磁感强度，方向与导轨平面垂直向下，导轨上有一根电阻的直导体，当杆以的速度向左滑行，求：（1）杆上感应电动势的大小，哪端电势高？‎ ‎（2）求两端的电势差。‎ ‎（3）上的电流强度各是多大？‎