高中物理《1.3-4 法拉第电磁感应定律、楞次定律的综合应用》学案 教科版选修3-2
物理选修3-2楞次定律
高中物理选修3-2全册教案磁通量怎样变化第二节：探究电磁感应的产生条件一、磁通量1、定义：面积为S，垂直匀强磁场b放置，则b与s乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用φ表示。
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
2、公式：φ=B·S3、单位：韦伯（wb） 1wb=1T·m2二、产生感应电流的条件1、闭合回路2、回路中的磁通量发生变化，B、S、θ变化。
三、电磁感应中的能量转化电磁感应现象同样遵循能量转化与守恒定律。
【课后作业】：课本P7-P8“问题与练习”1、2、3、4、5题。
第三节：楞次定律1、知识与技能：（1）、理解楞次定律的内容。
（2）、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。
（3）、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。
（4）、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
二、引入新课1、问题1：如图，已知通电螺线管的磁场方向，问电流方向答：由右手螺旋定则（安培定则）可知，电流从右边出，左边进，电流逆时针方向。
2、问题2：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B变大或变小，问①有没有感应电流（有，因磁通量有变化）；②感应电流方向如何3、感应电流不是个好“孩子”。
N S磁铁在管上静止不动时磁铁在管中静止不动时插入拔出插入拔出N在下S在下N在下S在下原来磁场的方向向下向下向上向上向下向上向下向上原来磁场的磁通量变化增大减小增大减小不变不变不变不变感应磁场的方向向上向下向下向上无无无无B螺线灵敏电G操作方法填写内容总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相反，有阻碍变大作用原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相同，有阻碍变小作用结论：增反减同展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。
投影展示楞次定律内容及其理解：4、楞次定律——感应电流的方向（1）、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
（师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的，并对楞次的物理学贡献简单介绍）（2）、理解：①、阻碍既不是阻止也不等于反向，增反减同“阻碍”又称作“反抗”，注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化．．②、注意两个磁场：原磁场和感应电流磁场③、学生在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
高中物理选修3-2教学设计7：4.4法拉第电磁感应定律
4.4法拉第电磁感应定律[三维目标]1．知识与技能(1)知道什么叫感应电动势。
(2)知道磁通量的变化率的意义，并能区别Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt。
(3)理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
(4)会推导E=BLv sinθ。
(5)会用E=nΔΦ/Δt和解决问题。
2．过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv sinθ，掌握运用理论知识探究问题的方法。
3．情感态度与价值观(1)从不同物理现象中找出感应电动势产生的原因，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
(2)了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。
[重难点]重点：法拉第电磁感应定律。
难点：(1) 平均电动势与瞬时电动势区别。
(2) 感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
[教学过程]1.新课引入教师活动：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?学生：有，因磁通量有变化②有感应电流,是谁充当电源?学生：螺线管相当于电源。
③上图中若在电流计处断开，有无感应电流电流，有无感应电动势？学生：电路断开，肯定无电流，但有电动势。
教师活动：像这样在电磁感应现像产生的电动势叫做感应电动势，产生的电流叫做感应电流，我们发电厂的电压就是感应电动势，产生的电流的就是感应电流。
从刚才的问题中我们发现，感应电动势与感应电流的产生条件是不同的，他们的条件分别是什么呢？学生：产生感应电动势的条件是磁通量发生变化，而要产生感应电流必须同时满足磁通量发生变化和电路闭合这两个条件。
教师活动：在产生感应电动势之后，只要将电路连通就能产生感应电流，所以今天我们就来研究感应电动势。
2.新课教学探究活动：实验告诉我们，条形磁铁插入或抽出螺线管的速度越快(演示实验)，电流计偏转的也就越厉害，产生的感应电动势也就越大；闭合电路部分导体切割磁感线的速度越大，产生的感应电动势也就越大，这些现象都表明感应电动势的大小与磁通量变化的快慢有关。
人教版物理选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律的应用(四)---图象问题导学案
法拉第电磁感应定律的应用（四）---图象问题一、电磁感应中的图象问题知识梳理：1．图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等．2．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键．3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系．(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式． (5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等． (6)画图象或判断图象． 二、 电磁感应中的图像问题分类：（1）由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量【例1】一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s 内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图甲所示。
若磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，那么第3s 内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是( )A ．大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B ．大小恒定，沿着圆半径指向圆心C ．逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D ．逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切【变式】在图2所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。
A 、B 中的导线框为正方形，C 、D 中的导线框为直角扇形。
各导线框均绕轴O 在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T 。
从线框处于图示位置时开始计时，以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向。
则在图2所示的四个情景中，产生的感应电流i 随时间t 的变化规律如图1所示的是（ ）（2）由给出的电磁感应过程选出正确的图像【例2】如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，距磁场区域的左侧L 处，有一边长为L的正方甲/s图1形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F 向右为正。
2021-2022版高中物理人教版选修3-2学案：第四章 4 法拉第电磁感应定律
4 法拉第电磁感应定律目标导航思维脉图1.会判断电磁感应现象中的等效电源,会判断等效电源的正负极。
(物理观念2.知道Φ、ΔΦ、的区别与联系。
(科学思维)3.会推导公式E=BLv,并能熟练应用E=n和E=BLv进行计算。
(科学思维)必备知识·自主学习一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势:(1)产生条件:穿过电路的磁通量发生变化,与电路是否闭合无关。
(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2.法拉第电磁感应定律:(1)内容:闭合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)大小:E=(单匝线圈);E=(n匝线圈)。
二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割:B、l、v两两垂直时,E=B l v。
2.不垂直切割:导线的运动方向与导线本身垂直,与磁感线方向夹角为θ时,则E=B l v1=B l vsin θ。
三、反电动势1.产生:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势。
2.作用:阻碍线圈的转动。
(1)在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流。
(×)(2)穿过某电路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大。
(×)(3)闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,感应电动势可能为零;当磁感应强度为零时,感应电动势可能很大。
(√) (4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大。
(√)关键能力·合作学习知识点一法拉第电磁感应定律角度1对法拉第电磁感应定律的理解1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理意义某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数在某一过程中穿过某个面的磁通量的变化量穿过某个面的磁通量变化的快慢当B、S互相垂直时,Φ=BS⊥ΔΦ==大小计算注意若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。
应考虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少。
高中物理选修3-2的法拉第电磁感应定律.ppt
二.法拉第电磁感应定律： 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
E ? kΔ Φ Δt
当各个物理量都采用国际单位制时，
k＝1
即 E?Δ Φ
Δt
若闭合电路为一个 n匝线圈，穿过每一匝线圈的磁通量
变化率相同，则
E
?
Δ n
Φ
Δt
（平均感应电动势）
3.理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
E ? n B? S （动生电动势）
?t
2)垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发
生变化,ΔB＝｜B2-B1｜,此时：
v
E ? n S? B （感生电动势）
?t
G
例：如图所示，把矩形线框垂直放置在匀强磁场B 中，导轨间距为L，一根直导体棒以速度v沿导轨 匀速向右滑动，此时回路中产生的感应电动势E=？
磁通量Ф
物理意义
穿过回路的磁感 线的条数多少
与电磁感 应关系
与感应电动势无 直接关系
磁通量变化
△Ф
磁通量变化率 ΔΦ/Δt
穿过回路的磁通 量变化了多少
穿过回路的 磁通 量变化的快慢
产生感应电动势 的条件
决定感应电动势 的大小
4.用公式 E ? n ? Φ 求E的二种常见情况： ?t
1)磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发 生变化,ΔS＝｜S2-S1｜,此时：
L ××××
××××
××××
例：如图，匀强磁场的磁感应强度为B，长为L的
金属棒ab在垂直于B的平面内运动，速度v与L成
θ角，求金属棒ab产生的感应电动势
E=BLVsinθ
a
θ
v b
例：如图,一个水平放置的导体框架,宽度 L=1.50m,接有电阻R=0.20Ω,设匀强磁场和框架 平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一 导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动, 框架及导体ab电阻均不计,当ab以v=4.0m/s的速 度向右匀速滑动时，试求： (1)导体ab上的感应电动势的大小 (2)回路上感应电流的大小
高中物理 第四章 电磁感应 习题课 法拉第电磁感应定律的综合应用 新人教版选修3-2
考点 电磁感应中的电路问题
1．在电磁感应现象中，导体切割磁感线或磁通量发生 变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源。 因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。
2．几个相关的知识点 (1)电源电动势 E＝nΔΔΦt 或 E＝Blv； (2)闭合电路欧姆定律 I＝R＋E r；
(3)电磁感应现象中通过闭合电路干路某横截面的电量 q＝ I Δt，而 I ＝R＋E r＝nΔtΔRΦ＋r，则 q＝nRΔ＋Φr，所以 q 只 和线圈匝数、磁通量变化量 ΔΦ 及回路的总电阻有关，与完 成该过程所需要的时间无关。
(2)遵守闭合电路欧姆定律，即 I＝ □3 R＋E r 。
二、法拉第电磁感应定律
1．内容：闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一闭
合电路的 □1 磁通量的变化率 成正比。
2．公式：E＝ □2 nΔΔΦt 。
பைடு நூலகம்
3．公式：E＝
□3 Blvsinθ
夹角)。 4．旋转切割公式：
□4 E＝12Bl2ω
(θ 为 B 和 v 。
01课前自主学习
一、感应电动势
1．定义：在电磁感应现象中产生的电动势。产生电动
势的那部分导体相当于 □1 电源 ，其电阻相当于电源 的 □2 内阻 。
2．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要 穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势产
生。
3．感应电流与感应电动势的关系 (1)在等效电源内部电流由负极流向正极。
先明．确．原磁场分布特点(大小、方向)以及穿过闭合回路的磁 场变．化．情况。
(2)感应电流磁场：感应电流产生的磁场，阻．碍．原磁场 变．化．，根据“增反减同”可以判断出感应电流磁场方向。
(3)感应电流的方向：在确定感应电流的磁场方向后，
教科版高中物理选修3-2课件 1 法拉第电磁感应定律课件2
(1)磁通量的改变量；
(2)通过金属环某一截面的电量．
(1)金属环的面积 S＝πd22＝π4d2
磁通量的改变量 ΔΦ＝BS＝πd42B.
(2)由法拉第电磁感应定律
E
＝ΔΔΦt ，
又因为
I
＝
E R
，q＝
I
t，
所以 q＝ΔRΦ＝π4dR2B.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
对点练习
习题课 法拉第电磁感应定律的应用
对点练习
课堂讲义
法拉第电磁感应定律
一、法拉第电磁感应定律的理解及表达式 E＝nΔΔΦt 的应用 1．感应电动势 E＝nΔΔΦt ，E 只与ΔΔΦt 成正比，与 Φ、ΔΦ 的大小无关．
2．几种常见的产生感应电动势的情况，其中线圈的匝数为 n. (1)线圈面积 S 不变，磁感应强度 B 均匀变化： E＝nΔΔBt ·S(ΔΔBt 为 B-t 图像上某点切线的斜率) (2)磁感应强度 B 不变，线圈的面积 S 均匀变化：E＝nB·ΔΔSt . 3．用 E＝nΔΔtΦ所求的一般为平均感应电动势，且所求的感应电动势为整 个回路的感应电动势．
v ＝va＋2 vb＝0＋2ωl＝12wl E＝Bl v ＝12Bl2ω ΔS＝12l2θ＝12l2ωΔt
ΔΦ＝BΔS＝12Bl2ωΔt.
E＝ΔΔΦt ＝12BlΔ2ωt Δt＝12Bl2ω.
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
习题课 法拉第电磁感应定律的应用
三、电磁感应中的电荷量问题
E＝nΔΔΦt 一般用来求
由法拉第电磁感应定律知 E∝ΔΔΦt ，
故 t＝0 及 t＝2×10－2s 时，E＝0，A 错，C 对
高中物理 第四章 法拉第电磁感应定律的应用习题课课件 新人教版选修3-2
[解析] (1)杆受力平衡时，F－BImL＝0，Im＝BRL＋vmr ，得 vm＝5 m/s，PF＝Fvm＝7.5 W。 (2)当 v＝2.5 m/s 时，由牛顿第二定律 F－BIL＝ma，得 a＝7.5 m/s2。
对此类问题的一般分析思路 (1)切割磁感线运动的金属杆相当于电源。 (2)画出等效电路图。 (3)对杆进行运动和受力分析。 (4)运用电路、稳定电流、磁场、牛顿运动定律、功和能等知识进行综合分析。
01课前新知预习
一、感应电动势 1．定义 在电磁感应现象中产生的电动势。产生电动势的那部分导体相当于电源，其电阻相当于电源的内阻。 2．产生感应电动势的条件 无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势产生。 3．感应电流与感应电动势的关系 (1)在等效电源内部电流由负极流向正极。
3．电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题的关键是通过受力分析和运动状态的分析，寻 找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值、最小值的条件。
[典题研析] 例 3 [2015·盐城高二检测]如图所示，两根光滑的平行金属导轨处于同一水平面内，相距 L＝0.3 m， 导轨的左端 M、N 用 R＝0.2 Ω 的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻 r＝0.1 Ω 的金属杆，质量 m＝0.1 kg，整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B＝1 T，现对杆施一水平向右的拉力 F＝1.5 N，使它由静止开始运动，求： (1)杆能达到的最大的速度为多大？此时拉力的瞬时功率多大？ (2)当杆的速度 v＝2.5 m/s 时，杆的加速度多大？
(1)如何求解某两个量变化规律的图象问题？ 提示：求解某两个量的变化规律的图象问题，就是寻找这两个量之间的函数关系，然后利用数学 知识做出图象。
高中物理_法拉第电磁感应定律教学设计学情分析教材分析课后反思
物理选修3-2第四章电磁感应
第四节：《法拉第电磁感应定律》评测练习
1：下列说法正确的是（ ）
A、线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
B、线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大
C、线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大
答：电路闭合，且这个电路中一定有电源。
3．在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？
答：由楞次定律或右手定则判断感应电流的方向。
二、引入新课
1．问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？
答：既然有感应电流，那么就一定存在感应电动势．只要能确定感应电动势的大小，根据欧姆定律就可以确定感应电流的强弱。
ΔS＝LvΔt
穿过闭合电路磁通量的变化量为
ΔΦ＝BΔS＝BLvΔt
据法拉第电磁感应定律，得
E＝ ＝BLv
这是在导线切割磁感线时，计算感应电动势更简捷公式，需要理解
(1)B，L，v两两垂直
(2)导线的长度L应为有效长度
(3)导线运动方向和磁感线平行时，E＝0
(4)速度v为平均值(瞬时值)，E就为平均值(瞬时值)
(2)通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E＝BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
3．情感态度与价值观
(1)从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证关系。
(2)通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。
【教学重点】法拉第电磁感应定律。
(二)法拉第电磁感应定律
从上面的实验我们可以发现， 越大，E感越大，即感应电动势的大小由磁通量的变化率决定。精确的实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比，即E∝ 。这就是法拉第电磁感应定律。
最新高中物理选修3-2第四章《法拉第电磁感应定律》精编版
2020年高中物理选修3－2第四章《法拉第电磁感应定律》精编版新人教版高中物理选修3－2第四章《法拉第电磁感应定律》精品教案课题§4.4 法拉第电磁感应定律课型新授课三维目标1、知识与技能：（1）知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
（2）知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t∆∆Φ。
（3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
（4）知道E=BLv sinθ如何推得。
（4）会用tnE∆∆Φ=解决问题。
2、过程与方法：（1）经历学生实验，培养学生的动手能力和探究能力。
（2）通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv掌握运用理论知识探究问题的方法。
3、情感态度与价值观（1）从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想。
（2）通过比较感应电流、感应电动势的特点，引导学生把握主要矛盾。
重点教学重点：法拉第电磁感应定律。
教学难点：感应电流与感应电动势的产生条件的区别教学活动过程一、复习提问：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？答：____________________________________________________ 2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？答：_________________________________________________3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？答：____________________________________________________ （二）引入新课1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？答：__________________________(提示：欧姆定律)2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么?答：___________________________________ 学生学习过程完成填空(5分钟)（5分钟）②、有感应电流,是谁充当电源?答：_________________________________③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？答：_________________________________3、产生感应电动势的条件是什么？答：_______________________________________________．4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？答：______________________________________________________ 本节课我们就来一起探究感应电动势（二）进行新课一）、探究影响感应电动势大小的因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（学生猜测）（2）探究要求：①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。
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学案6 习题课：法拉第电磁感应定律、楞次定律的综合应用
[学习目标定位] 1.掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路.2.综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图像问题．
1．闭合电路中电源电动势E 、内电压U 内、外电压(路端电压)U 外三者之间的关系_____________，其中电源电动势E 的大小等于电源________时两极间的电势差．
2．感应电流的方向一般是利用________或________进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt
或E=___________ 解决学生疑难点
一、电磁感应中的电路问题
在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，所以电磁感应问题常与电路知识综合考查．
解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：
(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．
(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律确定感应电动势的方向．
(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解．
例1 用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图1所示．在每个线框进入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为Ua 、Ub 、Uc 和Ud.下列判断正确的是
( )
图1
A ．Ua<Ub<Uc<Ud
B ．Ua<Ub<Ud<Uc
C ．Ua ＝Ub<Uc ＝Ud
D ．Ub<Ua<Ud<Uc
例2 如图2所示，有一范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.2 T ，磁场方向垂直纸面向里．在磁场中有一半径r ＝0.4 m 的金属圆环，磁场与圆环面垂直，圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2 Ω.一金属棒MN 与圆环接触良好，棒与圆环的电阻均忽略不计．
图2
(1)若棒以v0＝5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径的瞬时MN 中的电动势和流过灯L1的电流；
(2)撤去金属棒MN ，若此时磁场随时间均匀变化，磁感应强度的变化率为ΔB Δt ＝4π
T/s ，求回路中的电动势和灯L1的电功率．
二、电磁感应中的图像问题
1．对于图像问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键．
2．解决图像问题的一般步骤
(1)明确图像的种类，即是B －t 图像还是Φ－t 图像，或者E －t 图像、I －t 图像等．
(2)分析电磁感应的具体过程．
(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．
(4)用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt
或E ＝Blv 求感应电动势的大小． (5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式．
(6)根据函数关系画图像或判断图像，注意分析斜率的意义及变化．
例3 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图3甲所示，磁场向上为正．当磁感应强度B 随时间t 按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是
( )
图3
例4匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，磁场宽度l＝4 m，一正方形金属框边长ad＝l′
＝1 m，每边的电阻r＝0.2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图4所示．求：
图4
(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图．
(2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i－t图线；(要求写出作图依据)
(3)画出ab两端电压的U－t图线．(要求写出作图依据)
1．(电磁感应中的电路问题)粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是()
2．(电磁感应中的图像问题)如图5所示，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方向为感应电流正方向，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()
图5
3．(电磁感应中的电路问题)如图6所示，在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，有一个半径r＝0.5 m的金属圆环．圆环所在的平面与磁感线垂直，OA是一个金属棒，它沿着顺时针方向以20 rad/s的角速度绕圆心O匀速转动．A端始终与圆环相接触，OA棒的电阻R＝0.1 Ω，图中定值电阻R1＝100 Ω，R2＝4.9 Ω，电容器的电容C＝100 pF.圆环和连接导线的电阻忽略不计，则：
图6
(1)电容器的带电荷量是多少？
(2)电路中消耗的电功率是多少？。