选修33 楞次定律背景图课件ppt

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电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，而产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 只有当电路闭合时才有感应电流。若电路不闭合，虽没有电流，但只要磁通发生变化，感应电动势依然存在。因此感应电动势更能反映电磁感应的本质。
二、法拉第电磁感应定律
1、内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 2、公式： 3、说明： ① 磁通量Φ 、磁通量的变化量ΔΦ 、磁通量的变化率ΔΦ /Δt 的意义不相同。
磁通量Φ 、磁通量的变化量△Φ 、磁通量的变化率ΔΦ /Δt 的比较
某一时刻磁通量Ф为零，感应电动势E 一定为零吗？
② 公式本应为E＝k·ΔΦ/Δt，式中k为比例常数， 当E、ΔΦ、Δt都取国际单位时，k＝1，所以有E＝ΔΦ/Δt。 ③ 若线圈有n匝，则相当于n个相同的电动势串联，所以整个线圈中的电动势为E＝ n·ΔΦ/Δt。 ④ 公式中的E是在时间间隔Δt（t到t＋Δt）内的平均值。当Δt 很小时， E可以看作在时刻 t 的瞬时值。若磁通量均匀变化，则电动势的平均值与瞬时值没有区别。
试推导：1Wb/s=1V
试回忆平均速度、瞬时速度， 平均加速度、瞬时加速度，平均功率、瞬时功率的意义
4.推论： 电阻为R， 匝数为n的闭合线圈，其磁通量的变化 为ΔΦ时，则流过线圈的电量为

公式适用于匀强磁场，直导线既垂直于磁感应强度B，又垂直于速度v。式中θ是B与v的夹角。 B sinθ 可看作B在垂直于v方向上的分量B⊥ ， v sinθ 可看作v在B方向上的分量v⊥。
2.非静电力：洛仑兹力动生电动势1.swf 动生电动势2.swf
1.动生电动势：磁场恒定，导体做切割磁感线运 动而产生的电动势
4.公式E=n ΔΦ/Δt与E=Blvsinθ 的比较
① 研究对象不同：公式E=n ΔΦ/Δt的研究对象是整个回路，而公式E=Blvsinθ 研究对象是磁场中运动的一段导体。
② 物理意义不同：E=n ΔΦ/Δt求得是Δt时间内E的 平均值，只有当Δt→0时，E才为瞬时值。而在公式E=BLvsinθ 中，若v是某时刻的瞬时值，则E也是该时刻的瞬时值；若v为平均值，则E也为平均值。
整个回路的感应电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势也一定为零吗？
③公式E=Blvsinθ 和公式E=n ΔΦ/Δt本质上是统一的。前者是后者的一种特例。当导体做切割磁感线运动时，用E＝Blvsinθ 计算比较方便；当磁感应强度发生变化时，用E= n ΔΦ/Δt比较方便。
1.感生电动势：变化的磁场会在空间激发感生电场，由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势。
2.非静电力：感生电场力 感生电场.swf
3.计算：法拉第电磁感应定律
4.应用：电子感应加速器
试比较感生电场与静电场（基本特性、来源、电场线）
感生电场力使电子加速；洛仑兹力提供向心力
电子感应加速器.swf
1.（ 05辽宁）如图，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d 间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd 上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也 为R。整个装置处于匀强磁场中，磁感 应强度 的大小为B，磁场方向垂直于导 轨所在平面（指向图中纸面内）。现 对MN施力使它沿导轨方向以速度 v（如图）做匀速运动。令U表示MN两 端电压的大小，则（ ） A、 流过固定电阻R的感应电流由b到d B、 流过固定电阻R的感应电流由d到b C、 流过固定电阻R的感应电流由b到d D、 流过固定电阻R的感应电流由d到b
2.（05全国Ⅰ）如图，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈， ad与bc间的距离也为l。t = 0时刻，bc边 与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。 取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈 穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变 化的图线可能是（ ）
3.（06天津）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的 磁感应 强度B随时间t如图2变化 时，图3中正确表示线圈 感应电动势E变化的是 （ ）
4.（07天津）两根光滑的长直金属导轨导轨MN、M'N'平行置于同一水平面内，导轨间距为L，电阻不计，M、M'处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为L、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为S的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求： （1）ab运动速度v的大小； （2）电容器所带的电荷量q.
（1）设ab上产生的感应电动势为E，回路中电流为I，ab运动距离S 所用的时间为t，则有： E=BLv ①， I= E/4R ②， t=S/v ③ ， Q=I2(4R)t ④ 由上述方程得： （2）设电容器两极板间的电势差为U，则有： U=IR ⑤ 电容器所带电荷量 q=CU ⑥ 解得
5.（00上海）如图所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为 l 的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为。 （1）若从时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。 （2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？ （3）若从时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时间变化（写出B与的关系式）？
（1）感应电动势 ① 感应电流 ② 感应电流方向：逆时针（见图） （2） 秒时， ③ 又 ④ 得： ⑤ （3）总磁通量不变 ⑥ 于是有： ⑦