第二時(shí) 法拉第電磁感應(yīng)定律（一）
基礎(chǔ)知識(shí)回顧
1. （1）法拉第電磁感應(yīng)定律: 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 ,表達(dá)式為E= 。
（2）當(dāng)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E= ，θ是B與v之間的夾角。
（3）導(dǎo)體棒繞某一固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)切割磁感線，雖然棒上各點(diǎn)的切割速度并不相同，但可用棒上 等效替代切割速度。常用公式E= 。
2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)應(yīng)注意：
（1）E= 適用于一般回路。若磁通量不隨時(shí)間均勻變化，則ΔΦ/Δt為Δt時(shí)間內(nèi)通過該回路的磁通量的 。
(2)E= ，適用于導(dǎo)體各部分以相同的速度切割磁感線的情況，式中L為導(dǎo)線的有效切割長(zhǎng)度，θ為運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向的夾角。若v為瞬時(shí)速度,則E為 。若v為平均速度，則E為 。
（3）.若磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，回路的面積S發(fā)生變化，則E= ； 若回路的面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化，則E= ； 若磁感應(yīng)強(qiáng)度B、回路的面積S都發(fā)生變化，則E= 。
3.要注意嚴(yán)格區(qū)分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義
Φ是指 。
ΔΦ是指 。
ΔΦ/Δt是指 。
要點(diǎn)講練：
【例1】如圖所示，長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中，⑴拉力F大小； ⑵拉力的功率P； ⑶拉力做的功W； ⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q ；⑸通過線圈某一截面的電荷量q 。

例2如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一半徑為b ,電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合，在內(nèi)、外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量q= 。

例3（06 全國(guó)卷）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面內(nèi)），磁場(chǎng)方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)�，F(xiàn)經(jīng)歷以下四個(gè)過程：①以速率v移動(dòng)d，使它與ob的距離增大一倍；②再以速率v移動(dòng)c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動(dòng)c，使它回到原處；④最后以速率2v移動(dòng)d，使它也回到原處。設(shè)上述四個(gè)過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則　　 （ ）
A. Q1＝Q2＝Q3＝Q4 B. Q1＝Q2＝2Q3＝2Q4
C. 2Q1＝2Q2＝Q3＝Q4 D. Q1≠Q(mào)2＝Q3≠Q(mào)4
【例4】如圖所示，N、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體。有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面。用I表示回路中的電流 （ ）
A.當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I≠0且沿順時(shí)針方向
B.當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0
C.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0
D.當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I≠0且沿逆時(shí)針方向
例5（04 全國(guó)卷）一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升飛機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用ε表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則 （ ）
A．ε＝πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
B．ε＝2πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
C．ε＝πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
D．ε＝2πfl2B，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
例6（06 天津卷）在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng) 電流的正方向如圖 1所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁 感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間 t如圖 2變化時(shí)，圖中正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E變化的是　　 （ ）

強(qiáng)化練習(xí)：
1.如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，將它從圖示位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若第一次用0.3s時(shí)間拉出，外力所做的功為，通過導(dǎo)線截面的電量為 ；第二次用0.9s時(shí)間拉出，外力做的功為W2，通過導(dǎo)體截面的電量為 ，則（ ）
A． B．
C． D．
2.如圖所示，一導(dǎo)線AC以速度υ在金屬軌道DFEF上勻速滑動(dòng)，向右通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬軌道EF間有電阻R，其余的電阻不計(jì)，則在通過此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過程中，下列物理量中與速度υ成正比的是（ ）
①導(dǎo)線AC中的感應(yīng)電流強(qiáng)度
②磁場(chǎng)作用于導(dǎo)線AC上的磁場(chǎng)力
③用于導(dǎo)線AC上的磁場(chǎng)力的功率
④電阻R上所消耗的電功率，
A．①② B．①③ C．②④D．③④
3.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將一水平放置的金屬棒ab以初速度υ0水平拋出，設(shè)在整個(gè)過程中棒始終保持水平，且不計(jì)空氣的阻力，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)的過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 （ ）
A．越越大B．越越小
C．保持不變D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向不變，大小不斷改變
4. .一飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行，飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為a，翼展為b；該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為B1，豎直分量為B2；駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用A表示，右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用B表示，用E表示飛機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則 （ ）
A.E=B1vb，且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)
B.E=B1vb，且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)
C.E=B2vb，且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)
D.E=B2vb，且A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)
6.空間有一個(gè)水平向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖12—18所示，一剛性正方形線圈，質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，從磁場(chǎng)上方距磁場(chǎng)上界h1處自由落下（線圈總沿豎直平面運(yùn)動(dòng)），若線圈剛好勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，則有界磁場(chǎng)的寬度h2= ；線圈穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為 。
7. 如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌間距為d，一端跨接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感強(qiáng)度為B，方向垂直軌道所在平面，一根長(zhǎng)直金屬棒與軌道成60°角放置，當(dāng)金屬以垂直棒的恒定速度v沿金屬軌道滑行時(shí)，電阻R中的電流大小為________。（不計(jì)軌道與棒的電阻）

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