第2節(jié) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)定律

1、第一章 電磁感應(yīng)1.2 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電磁感應(yīng)定律高中物理選修32乙SRE電源R i甲 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 用 E 表示。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源RS電源 試從本質(zhì)上比較甲、乙兩電路的異同相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，都有電流 不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中沒(méi)有電源,但有運(yùn)動(dòng)的磁體和閉合回路,即發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象一、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電源？思考：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與哪些因素有關(guān)？有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定有感應(yīng)電流（要看電路是否閉合），有感應(yīng)電流一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)驗(yàn)表明： 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。即：若閉合電路是n匝線

2、圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁通量相同，則說(shuō)明：（1）所求E為t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2）t 0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （3）公式中應(yīng)取絕對(duì)值，不涉及正負(fù)二、電磁感應(yīng)定律應(yīng)用公式 求E的兩種常見(jiàn)情況：1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,垂直于磁場(chǎng)的回路面積S發(fā)生變化, SS2-S1,此時(shí)：2.垂直于磁場(chǎng)的回路面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生化, BB2-B1,此時(shí)：（感生電動(dòng)勢(shì)）（動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)）三、導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng) 電動(dòng)勢(shì)E大小 如圖所示閉合線圈一部分導(dǎo)體ab處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，ab以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ab Gabv回路在時(shí)間t內(nèi)增大的面積為：S=L(vt)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：穿

3、過(guò)回路的磁通量的變化為：=BS=BLvt（V是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度）vBV1=Vsin V2=Vcos 若導(dǎo)體斜切磁感線（為v與B夾角） （若導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)線本身垂直，但跟磁感強(qiáng)度方向有夾角）說(shuō)明：1、導(dǎo)線的長(zhǎng)度L應(yīng)為有效長(zhǎng)度2、V方向和B平行時(shí)，=0 E=03、速度V為平均值，E就為平均值. 速度V為瞬時(shí)值，E就為瞬時(shí)值.例：如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab在垂直于B的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，速度v與L成角，求金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。abvE=BL(Vsin)E=B(Lsin)V有效長(zhǎng)度-導(dǎo)線在垂直速度方向上 的投影長(zhǎng)度練習(xí)：半徑為R的半圓形導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中， 以速度V向右勻速運(yùn)

4、動(dòng)時(shí)，E=？ RE = B2RV有效長(zhǎng)度-彎曲導(dǎo)線在垂直速度方向上 的投影長(zhǎng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)v、B、l兩兩垂直總結(jié)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 與 的區(qū)別和聯(lián)系解答：(1)區(qū)別 求出的是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某段時(shí)間或某個(gè)過(guò)程相對(duì)應(yīng)； 求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對(duì)應(yīng) 求的電動(dòng)勢(shì)是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不是回路中某部分的電動(dòng)勢(shì)(2)聯(lián)系 當(dāng)t0時(shí)， 為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)v代表的是平均速度時(shí)， 求出的是某段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)總結(jié)：一般說(shuō)來(lái)，用 求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方便些；而用 求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方便些1.穿過(guò)一個(gè)電阻為1的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒均勻減少2Wb，則（）

5、A.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是每秒減少2vB.線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定是2vC.線圈中的感應(yīng)電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應(yīng)電流一定是2ABD不變！不變！解析：2.關(guān)于電磁感應(yīng)，下述說(shuō)法中正確的是( )A.穿過(guò)線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大B.穿過(guò)線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定為零C.穿過(guò)線圈的磁通量的變化越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D注意:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與、 /t的關(guān)系3.如圖所示.平行金屬導(dǎo)軌的間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.方向垂直于導(dǎo)軌平面指向里.一根長(zhǎng)金屬棒置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌成60角，當(dāng)金屬棒以垂直于棒的速度v在導(dǎo)

6、軌上滑行時(shí)，電阻R中的電流強(qiáng)度為(不計(jì)導(dǎo)軌和棒的電阻) ( )AvA.C.4、如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，相距l(xiāng)=0.50 m，導(dǎo)軌左端接一電阻R=0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ac垂直放在導(dǎo)軌上，并能無(wú)摩擦地沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì).當(dāng)ac棒以v=4.0 m/s的速度水平向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：（1）ac棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；（2）回路中感應(yīng)電流的大小；（3）此時(shí)ac棒所受到的安培力F的大小.答案：（1）0.80 V （2）4.0 A （3）0.80 N5.長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab，繞b端在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，求ab兩端的電勢(shì)差 6. 一個(gè)200匝的線圈，在0.5 s 內(nèi)穿過(guò)它的磁通量從0.01 Wb 增加到0.09 Wb。求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果線圈的電阻是10 ，當(dāng)它與一個(gè)電阻為990 的電熱器串聯(lián)成閉合電路時(shí)，通過(guò)電熱器的電流是多大？7.一回路面積為S，而垂直穿過(guò)該回路的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加（B=kt），此時(shí)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？=KS （V） 8.如圖所示，一個(gè)50匝的線圈的兩端跟R99的電阻相連接，置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的橫截面積是20