2022年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第4點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系 教科版選修3-2

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1、2022年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第4點(diǎn) 感應(yīng)電動(dòng)勢兩個(gè)公式的區(qū)別與聯(lián)系 教科版選修3-2 應(yīng)用E＝n或E＝BLv求感應(yīng)電動(dòng)勢是一個(gè)重難點(diǎn)內(nèi)容，在解題時(shí)若能合理選取公式，將為解題帶來極大的便利．弄清兩個(gè)公式的區(qū)別和聯(lián)系是突破這一難點(diǎn)的關(guān)鍵． 1．研究對(duì)象不同：E＝n是一個(gè)回路；E＝BLv是一段直導(dǎo)線(或能等效為直導(dǎo)線)． 2．適用范圍不同：E＝n具有普遍性，無論什么方式引起Φ的變化都適用；而E＝BLv只適用于一段導(dǎo)線切割磁感線的情況． 3．條件不同：E＝n中不一定是勻強(qiáng)磁場；E＝BLv只適用于勻強(qiáng)磁場． 4．物理意義不同：E＝n求解的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢；E＝BLv既能求導(dǎo)體

2、做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(v為平均速度)，也能求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(v為瞬時(shí)速度)． 特別提醒　(1)Φ、ΔΦ、的大小與線圈的匝數(shù)n無關(guān)． (2)公式E＝n是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢的最佳選擇． 特例：通過回路橫截面的電荷量q＝Δt＝Δt＝. 對(duì)點(diǎn)例題　如圖1所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a＝0.4 m，b＝0.6 m，圓環(huán)上分別接有燈泡L1、L2，一金屬棒MN與圓環(huán)接觸良好，金屬棒與圓環(huán)的電阻均不計(jì)． 圖1 (1)若金屬棒以5 m/s的速率在圓環(huán)上向右勻速

3、滑動(dòng)，求金屬棒滑過圓環(huán)直徑的瞬間，金屬棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢； (2)撤去中間的金屬棒MN，將右邊的半圓環(huán)以O(shè)O′為軸向上翻轉(zhuǎn)90°，若此后磁場隨時(shí)間均勻變化，其變化率為＝ T/s，求此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢． 解題指導(dǎo)　(1)若金屬棒以5 m/s的速率在圓環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，金屬棒滑過圓環(huán)直徑的瞬間，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E1＝B·2a·v＝0.2×0.8×5 V＝0.8 V (2)磁場隨時(shí)間均勻變化，此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢為 E2＝ ＝S＝πa2·＝0.32 V. 答案　(1)0.8 V　(2)0.32 V 思路點(diǎn)撥　1.一般情況下，E＝n只能用來求平均感應(yīng)電動(dòng)勢；而E＝BLv既可求平均感應(yīng)電動(dòng)勢，

4、也可求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢． 2．一般情況下，由磁場變化引起的感應(yīng)電動(dòng)勢用E＝n求解；而由導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢用E＝BLv求解． 如圖2所示，矩形金屬框置于勻強(qiáng)磁場中，ef為一導(dǎo)體棒，可在ab與cd間滑動(dòng)并接觸良好．設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ac長為L，在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒向左勻速滑過距離Δd，由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n可知，下列說法正確的是 (　　) 圖2 A．當(dāng)ef向左滑動(dòng)過程中，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，因此E＝ B．當(dāng)ef向左滑動(dòng)過程中，左側(cè)面積減少LΔd，右側(cè)面積增加LΔd，互相抵消，因此E＝0 C．在公式E＝n中，在切割磁感線情況下，ΔΦ＝BΔS，ΔS應(yīng)是導(dǎo)體棒切割磁感線掃過的面積，因此E＝ D．在切割磁感線的情況下，只能用E＝BLv計(jì)算，不能用E＝n計(jì)算 答案　C