法拉第电磁感应定律（学案）

二 法拉第电磁感应定律（学案）学习目标：1．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。2．知道自感现象及其应用，日光灯学习重点：法拉第电磁感应定律学习难点：法拉第电磁感应定律的应用学习内容：一、法拉第电磁感应定律1．法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小：在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势的大小是：【例 1】如图所示，长 L1宽 L2的矩形线圈电阻为 R，处于磁感应强度为 B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度 v 匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力 F 大小； ⑵拉力的功率 P； ⑶拉力做的功 W； ⑷线圈中产生的电热 Q ；⑸通过线圈某一截面的电荷量 q 。【例 2】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 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 vm【例 3】 如图所示，U 形导线框固定在水平面上，右端放有质量为 m的金属棒 ab，ab 与导轨间的动摩擦因数为 μ，它们围成的矩形边长分别- 1 -FL1L2BvRa bm LbaBL1L2为 L1、L2，回路的总电阻为 R。从 t=0 时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场 B=kt，（k>0）那么在 t 为多大时，金属棒开始移动？2．转动产生的感应电动势⑴ 转动轴与磁感线平行。如图磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长 L 的金属棒 oa 以 o 为轴在该平面内以角速度 ω 逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。⑵ 线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为 L1、L2，所围面积为 S，向右的匀强磁场的磁感应强度为 B，线圈绕图示的轴以角速度 ω 匀速转动。【例 4】 如图所示，xoy 坐标系 y 轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为 B，一个围成四分之一圆形的导体环 oab，其圆心在原点 o，半径为 R，开始时在第一象限。从 t=0 起绕 o 点以角速度 ω 逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势 E 随时间 t而变的函数图象（以顺时针电动势为正）。3.电磁感应中的能量守恒只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固...