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20xx人教版高中物理選修3-2第四章第4節法拉第電磁感應定律(編輯修改稿)

2025-12-23 08:15 本頁面

　

【文章內容簡介】兩垂直，直接應用 E ＝ Bl v 求解。 ( 2 ) 第二種情況下注意題目所給 α 是導軌的傾角，而非 v 與 B 之間的夾角，要注意進行轉換。 [ 解析 ] 將題給的立體圖改畫成平面圖如圖所示。 (1) 當磁感應強度 B 的方向垂直于斜軌時，導體棒 ab 的速度方向與 B是垂直的，即 v 與 B 的夾角 θ ＝ 90176。。則可將感應電動勢直接寫為 E 1 ＝ BL v (2 ) 當磁感應強度 B 豎直向上時，此時 v 與 B 的夾角 θ ＝ 90176。＋ α ，我們可直接套用公式寫出此時的感應電動勢 E 2 ＝ BL v sin( 90 176。＋ α ) ＝ BL v cos α 也可從基本原理出發，將棒的速度 v 分解為垂直于 B 和平行于 B 的兩個分量，只有垂直于 B 的速度分量 v ⊥ ＝ v cos α 才對產生感應電動勢有貢獻，所以感應電動勢 E 2 ＝ BL v ⊥ ＝ BL v cos α [ 答案 ] (1) BL v (2) BL v cos α 【總結提能】 ( 1 ) 導體不是垂直切割磁感線 ( 即 v 與 B 有一夾角 θ ) 時，可將導體的速度沿垂直于磁感線和平行于磁感線兩個方向分解，其中平行于磁感線的分速度不產生感應電動勢，只有垂直于磁感線的分量產生感應電動勢。 ( 2 ) 公式 E ＝ Bl v sin θ 中的 θ 是 v 與 B 之間的夾角，當 θ ＝ 90176。時 E ＝ Bl v ，因此導體垂直切割磁感線可以看成是導體不垂直切割磁感線的一種特例。 [答案 ] (1)BLv (2)BLvcos α 2. 如圖所示， MN 、 PQ 為兩條平行的水平放置的金屬導軌，左端接有定值電阻 R ，金屬棒 ab 斜放在兩導軌之間，與導軌接觸良好。磁感應強度為 B 的勻強磁場垂直于導軌平面。設金屬棒與兩導軌接觸點之間的距離為 L ，金屬棒與導軌間夾角為 60176。，以速度 v 水平向右勻速運動，不計導軌和棒的電阻，則流過金屬棒中的電流為 ( ) A ． I ＝BL vR B ． I ＝3 BL v2 R C ． I ＝BL v2 R D ． I ＝3 BL v3 R 解析：公式 E ＝ BL v 適用于 B 、 L 、 v 三者互相垂直的情況，本題 B 與L 、 B 與 v 是相互垂直的，但 L 與 v 不垂直，故取 L 垂直于 v 的長度 L si n θ ，即有效切割長度，所以 E ＝ BL v sin 60 176。＝32BL v ，由歐姆定律 I ＝ER得 I ＝3 BL v2 R， B 正確。 [ 答案 ] 選 B [答案 ] (1)BLv (2)BLvcos α 1 ．題型特點在電磁感應現象中，閉合電路中磁通量發生變化 ( 或部分導體切割磁感線 ) ，在回路中將產生感應電動勢。在題目中常涉及電流、電壓、電功等的計算，還可能涉及電磁感應與力學、能量等知識的綜合分析。考點三電磁感應中的電路問題 2 ．解題思路 ( 1 ) 明確哪部分導體或電路產生感應電動勢，該導體或電路就是電源，其他部分是外電路。 ( 2 ) 用法拉第電磁感應定律或切割公式確定感應電動勢的大小，用楞次定律或右手定則確定感應電動勢的方向。 ( 3 ) 分清內外電路，畫出等效電路圖。 ( 4 ) 運用閉合電路歐姆定律、串并聯電路特點、電功率、電熱等公式聯立求解。 3 ．一個常用的結論電磁感應現象中通過閉合電路某截面的電荷量 q ＝ I Δ t ，而 I ＝ER＝nΔ ΦΔ tR，則 q ＝ nΔ ΦR，所以 q 只和線圈匝數、磁通量的變化量及總電阻有關，與完成該過程需要的時間無關。 [ 典例 3 ] 如圖甲所示，一個電阻值為 R ，匝數為 n 的圓形金屬線圈與阻值為 2 R 的電阻 R1連接成閉合回路。線圈的半徑為 r1。在線圈中半徑為 r2的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度 B隨時間 t 變化的關系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為 t0和B0。導線的電阻不計

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