e＝blv既能求导体做切割磁感线运动的平均感应电动势.ppt

第二讲　法拉第电磁感应定律　 自感 涡流 一、感应电动势 1．概念：在 中产生的电动势． (1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势． (2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势． 2．条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有感应电动势． 3．方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于 ，导体的电阻相当于 ，其中电流方向由低电势指向高电势． 二、法拉第电磁感应定律 1．法拉第电磁感应定律 (1)定律内容： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比． 2．导体切割磁感线的情形 (1)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝ . (2)导体棒在磁场中转动 三、自感和涡流 1．自感现象 (1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 ． (3)自感系数L ①相关因素：与线圈的 、形状、 以及是否有 有关． ②单位：亨利(H,1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H)． 2．涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生 ，这种电流像水的旋涡所以叫做涡流． (1)电磁阻尼： 当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到 ，安培力的方向总是 导体的运动． (2)电磁驱动：如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生 使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来． 交流感应电动机就是利用 的原理工作的． (3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了 的推广应用． 一、对公式E＝Blv的理解 1．E＝Blvsinθ中的v若为瞬时速度，则算出的E为瞬时电动势，当v为平均速度时，算出的就是平均电动势． 2．E＝Blvsinθ中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直方向上的投影长度，如图中导体的有效长度l分别为： 甲：l＝cd·sinβ(容易错认为l＝ab·sinβ)． 乙：沿v1方向运动时，l＝MN；沿v2方向运动时，l＝0. 三、通电和断电自感的比较 1.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如下图①～④所示．下列关于回路中产生的感应电动势的论述中正确的是(　　) A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变 B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大 C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势 D．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大 答案：　D 2.如图所示，由导体棒ab和矩形线框cdef组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B随时间均匀增大，则下列说法正确的是(　　) A．导体棒的a端电势比b端电势高，电势差Uab在逐渐增大 B．导体棒的a端电势比b端电势低，电势差Uab在逐渐增大 C．线框cdef中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 D．线框cdef中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 3．(2010·全国Ⅰ卷)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10－5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100 m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2 m/s.下列说法正确的是(　　) A．电压表记录的电压为5 mV B．电压表记录的电压为9 mV C．河南岸的电势较高 D．河北岸的电势较高 解析：　由E＝BLv＝4.5×10－5×100×2＝9×10－3 (V)可知A项错误，B项正确．再由右手定则可判断河北岸电势高，故C项错误，D项正确． 答案：　BD 4．如下图所示，三个相同的金属圆环内存在不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径．已知所有磁场的磁感应强度随时间变化的关系都满足B＝kt，方向如图所示．测得A环中感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为(　　) A．IB＝I，IC＝0 B．IB＝I，IC＝2I C．IB＝2I，IC＝2I D．IB＝2I，IC＝0 5．(2010·海南卷)下列说法正确的是(　　) A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势 B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反 C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反 (15分)如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变