【导学案5导体切割磁感线时感应电动势的大小】 导体切割磁感线的感应电动势

高二物理导学案5

课 题 拓B 导体切割磁感线时感应电动势的大小

学习目标 1. 更深的理解法拉第电磁感应定律

2. 会用E =BLv sin θ分析有关问题

学习重点 导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算

学习难点 导体切割磁感线时产生的感应电动势大小的计算式的推导过程 预习导学”

1．在电磁感应现象中，穿过闭合电路的磁通量发生________时，闭合回路中有电流，

因而必定有电动势产生。这样产生的电动势叫_________________

。

2．导体平动切割磁感线产生的感应电动势大小与哪些因素有关？_______________

课堂例题

1. 如图所示电路，闭合电路一部分导体ab 处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，ab 的长度为L ，以速度v 匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？

2. 如图2所示电路，闭合电路的一部分导体处于匀强磁场中，导体以v 斜向切割磁感线，求产生的感应电动势。

3. 一导体棒长为40cm ，在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中做切割磁感线运动，速度为5m/s，棒在运动中能产生的最大感应电动势为 V 。

知识归纳：1、导体平动切割磁感线产生的感应电动势大小

当L ⊥B ，L ⊥v 时 v 与B 成夹角θ时， :B 与v 的夹角

L :与v 方向垂直的有效长度

直导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小可用下面公式计算:

E =BLvsin θ

式中：E---感应电动势，单位伏特，简称伏，用符号V 表示。

B ――为磁感应强度，单位为特斯拉，简称特，用符号T 表示。

L ――导体在垂直于磁场方向上的长度，单位为米，用符号m 表示。

v----导体切割磁感线速度, 单位为米/秒，用符号m/s表示。

θ-----为速度v 方向与磁感应强度B 方向间的夹角。

上式说明：闭合电路中的一段导线在磁场中作切割磁感线时，导线内所产生的感应电动势与磁场的磁感应强度、导线的有效长度和导线切割磁感线的有效速度的乘积成正比。 由上式可知：当B ⊥v 时，θ=90, sin90o =1,感应电动势e 最大，最大为BL v ；当θ=0时， o o sin0o =0,感应电动势e 最小为0.

4. 如下图所示，有一匀强磁场B ，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 ，角速度ω，求：棒产生的感应电动势有多大？

知识归纳：2、导体转动切割磁感线产生的感应电动势：

巩固训练

写出图示各种情况下导线两端的感应电动势的表达式(B.L.ν. θ.R 已知)

①

②

③

课后练习

1. 关于感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（ ）。

A. 导体做切割磁感线运动时，一定有感应电流产生

B. 导体在磁场中运动时，一定有感应电动势产生

C. 穿过电路的磁通量发生变化时，就一定有感应电流产生

D. 穿过电路的磁通量发生变化时，一定产生感应电动势，不一定产生感应电流

2. 在均匀磁场中，有一圆形线圈平面与磁场方向垂直，当线圈在磁场中平移但不离开磁场时，矩形线圈中将（ ）。

A. 产生感应电动势 B. 产生感应电流 C. 无电磁感应现象 D. 无法确定

3. 运动导体切割磁感线而产生最大感应电动势时，导体的运动方向与磁感线的夹角为（ ）。

A. 0o B. 45o C. 90o D.180o

4. 下列各种情况中的导体切割磁感线产生的感应电动势最大的是（ ）

5. 如图所示，平行金属导轨间距为d ，一端跨接电阻为R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v 在导轨上滑行时，通过电阻的电流是多少 ?

6. 如图所示，有一弯成θ角的光滑金属导轨POQ ，水平放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，有一金属棒MN 与导轨的OQ 边垂直放置，当金属棒从O 点开始以加速度a 向右匀加速运动t 秒时，棒与导轨所构成的回路中的感应电动势是多少?