专题四：41电磁感应定律及其应用
电磁感应的法则与应用
电磁感应的法则与应用电磁感应是电磁学中的重要概念，也是电磁现象中一种基本原理。
通过电磁感应可以实现电能与磁能之间的转换，应用广泛。
本文将介绍电磁感应的法则和其在实际应用中的一些例子。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本定律之一，由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律描述了磁场变化引起感应电流的产生。
法拉第电磁感应定律的数学表达式为：电磁感应电动势（E）等于磁通量的变化率（Φ）对时间的导数。
即E=-dΦ/dt。
其中，E表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化越快，感应电动势就越大。
二、楞次定律楞次定律是电磁感应的另一个基本定律，由法国物理学家亚瑟·楞次于1834年提出。
该定律描述了感应电流产生的方向。
楞次定律的表述是：感应电流的方向总是使其引起的磁场变化抵消原磁场变化的效果。
简单来说，当磁场发生变化时，感应电流的方向会使得它产生的磁场与原磁场对抗，以减弱磁场的变化。
三、电磁感应的应用实例电磁感应的原理在实际应用中有着广泛的用途。
接下来，我们将介绍几个常见的应用实例。
1.发电机发电机利用电磁感应的原理将机械能转化为电能。
当发电机的转子旋转时，通过磁场变化产生感应电动势，进而产生电流。
这种电流可供电力系统使用，满足我们的家庭和工业用电需求。
2.变压器变压器是将交流电压升高或降低的重要设备。
它基于电磁感应原理。
通过将原电压与感应电动势传导到次级线圈，变压器可以改变电压大小，以适应不同的电力需求。
3.感应炉感应炉是一种利用电磁感应加热的设备。
感应炉通过感应线圈产生高频磁场，当这个磁场穿过导电物质时，感应电流会在物质中产生摩擦热。
这样，感应炉可以快速加热金属，广泛用于金属加热、熔炼和工业生产。
4.磁悬浮列车磁悬浮列车是一种基于电磁感应的高速交通工具。
磁悬浮列车利用线圈产生磁场，与地面轨道的磁场相互作用，产生推动力，使列车浮起并高速行驶。
电磁感应定律的原理和应用有哪些
电磁感应定律的原理和应用有哪些原理介绍电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，由迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律描述了磁场变化引起的感应电动势的产生。
根据电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动时，或者磁场与导体相对运动时，导体中将产生感应电动势，并且这个电动势会导致电流在导体中流动。
根据电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
当磁场的变化速率越大时，感应电动势也越大。
此外，感应电动势的大小还与导体的形状和材料有关。
导体回路的电阻越小，感应电动势产生的电流也越大。
应用领域发电电磁感应定律的应用之一是发电。
当导体在磁场中运动或者磁场与导体相对运动时，导体中会产生感应电动势，这个电动势可以驱动电流在导体中流动。
通过将导体连接到电路中的负载上，感应电动势可以被用于产生电能。
这是现代发电机的基本原理。
发电机通过机械能的转化使导体与磁场发生相对运动，从而产生感应电动势并输出电能。
变压器变压器是电能传输和转换的重要设备，它利用电磁感应的原理工作。
变压器由两个或多个线圈组成，它们通过磁场相连。
当输入线圈中的电流改变时，产生的磁场通过耦合到输出线圈中，从而产生感应电动势。
由于线圈的匝数比可以不同，因此变压器可以实现电压的升高或降低。
这种原理被应用于家庭、工业及电力系统中的电能传输和电压转换。
感应加热电磁感应定律还被应用于感应加热技术。
感应加热是利用感应电流在导体中产生的焦耳热来加热物体。
在感应加热中，通过在导体附近产生变化的磁场，感应电动势被引入导体中。
这个感应电动势会导致感应电流在导体中流动，从而产生热量。
这种技术常被用于金属加热、铁熔炉、工业煮沸以及烹饪等领域。
感应传感器电磁感应定律的应用还包括感应传感器。
传感器通过利用感应电动势的产生来测量和探测物理量。
例如，温度传感器、压力传感器、位置传感器等，都可以利用电磁感应定律从感应电动势中获取测量结果。
这些传感器广泛应用于工业控制、自动化和科学实验等领域。
电磁感应定律的应用与解析
电磁感应定律的应用与解析电磁感应定律是电磁学中非常重要的一个定律，它揭示了电磁现象中电流的产生与变化的原理。
这个定律被广泛应用于许多领域，如发电、感应加热、电磁波传播等。
本文将就电磁感应定律的应用与解析展开讨论。
首先，我们来谈谈电磁感应定律在发电领域的应用。
根据电磁感应定律，当导体相对磁场线有相对运动时，导体内部就会产生感应电流。
这个原理被用于发电机的工作中。
发电机通过导转子内的磁场和定子上的线圈之间的相对运动，将机械能转化为电能。
这个过程中，电磁感应定律起到了关键的作用。
发电机的运作既依赖于磁场的生成，也依赖于线圈内感应电流的产生。
因此，电磁感应定律为发电提供了理论基础，使得人类能够大规模地利用电能。
电磁感应定律的另一个重要应用是感应加热。
根据电磁感应定律，当导体中通过交变电流时，导体内部将产生交变磁场。
这个原理被用于感应加热设备中。
感应加热是一种高效的加热方法，通过电磁感应原理将电能转化为热能。
感应加热设备中的线圈通电时，产生的交变磁场穿透到被加热物体内，使得被加热物体内部的导体有电流流过，从而产生热能。
感应加热具有节能、环保等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
此外，电磁感应定律还在电磁波传播领域中发挥着重要作用。
电磁波是由电磁感应定律和麦克斯韦方程组共同描述的。
根据电磁感应定律，当磁场随时间变化时，周围的空间中就会产生电场和磁场，这种电场和磁场的传播形成了电磁波。
电磁波能够在真空中传播，具有较高的传输速度和穿透力，被广泛应用于通信、雷达、卫星导航等领域。
电磁感应定律的应用使得电磁波的产生和传播成为可能，使得人们能够远距离地进行通讯和遥感。
在解析电磁感应定律时，我们可以使用法拉第电磁感应定律和楞次定律来进行计算。
法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小等于磁通量与时间的变化率的负值。
这个定律告诉我们感应电动势的计算方法，为分析电磁感应现象提供了理论基础。
楞次定律则指出感应电流的方向与其所受力的方向相反。
写出电磁感应定律的内容及实际应用
写出电磁感应定律的内容及实际应用嘿，伙计们！今天我们要聊聊一个超级厉害的东西——电磁感应定律！这个定律可是科学家们花了好多年时间才研究出来的，它的作用可大啦！让我们一起来揭开它的神秘面纱吧！咱们来简单说说电磁感应定律是什么。
电磁感应定律是描述磁场和电流之间关系的一个定律。
它告诉我们，当磁场发生变化时，会产生电流；而当电流通过导线时，又会产生磁场。
简单来说，就是“磁生电，电生磁”。
这个定律可不是闹着玩儿的，它在我们的日常生活中有很多应用呢！比如说，我们家里的电视、电脑、手机等电子产品都离不开电磁感应定律。
这些设备里的变压器、电机等部件都是利用电磁感应定律工作的。
想象一下，如果没有电磁感应定律，我们的生活会变得多么无聊啊！电磁感应定律还有一个重要的应用，那就是发电机。
发电机就是利用电磁感应定律将机械能转化为电能的设备。
我们平时看到的风力发电机、水力发电机等都是利用这种原理工作的。
有了发电机，我们就可以随时随地给手机充电，再也不用担心手机没电了！除了这些应用，电磁感应定律还在很多其他领域发挥着重要作用。
比如说，它在医学上的应用可以帮助我们更好地诊断疾病；在航空航天领域，它可以帮助我们设计更加安全、高效的飞行器；在地质勘探领域，它可以帮助我们找到地下水源等等。
可以说，电磁感应定律是我们生活中不可或缺的一部分！电磁感应定律还有很多有趣的现象等着我们去发现。
比如说，当我们把一根导线放在磁铁旁边时，导线上就会产生一些奇怪的现象，比如说发出嗡嗡的声音、看到一些光晕等等。
这些现象都是电磁感应定律的表现，非常神奇吧！电磁感应定律是一个非常重要的物理定律，它在我们的生活中的应用非常广泛。
虽然它可能看起来有点儿复杂，但是只要我们用心去学，一定能够掌握它的奥秘。
所以，亲爱的朋友们，让我们一起努力学习电磁感应定律吧！相信在不久的将来，我们一定会在这个领域取得很大的成就！。
《电磁感应定律及其应用》 讲义
《电磁感应定律及其应用》讲义一、电磁感应现象在 1831 年，英国物理学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象。
这一现象是指当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
简单来说，如果我们有一个闭合的导线回路，当通过这个回路的磁场发生改变，比如磁场的强度变大或变小，或者磁场的方向发生变化，那么在这个回路中就会产生电流。
举个例子，我们拿一根条形磁铁，迅速插入一个闭合的线圈中，这时线圈中就会有电流产生。
电磁感应现象的发现，为后来的电学发展奠定了重要的基础。
二、电磁感应定律电磁感应定律是描述电磁感应现象中感应电动势大小的定律。
法拉第电磁感应定律指出：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。
用公式表示就是：＄E ＝ n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＄，其中＄E$ 表示感应电动势，＄n$ 是线圈的匝数，＄＼Delta\Phi$ 表示磁通量的变化量，＄＼Delta t$ 表示变化所用的时间。
磁通量是一个很重要的概念，它等于磁感应强度＄B$ 与垂直于磁场方向的面积＄S$ 的乘积，用＄＼Phi ＝ BS$ 来计算。
需要注意的是，磁通量是一个标量，但有正负之分，其正负取决于磁场方向与面积法线方向的夹角。
三、楞次定律楞次定律是用来确定感应电流方向的定律。
它指出：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
比如说，当磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，以阻碍磁通量的增加；当磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，以阻碍磁通量的减少。
楞次定律可以用“增反减同”这四个字来简单概括。
我们通过一个具体的例子来理解楞次定律。
假设一个闭合回路处于一个增强的磁场中，那么根据楞次定律，回路中产生的感应电流的磁场方向会与外部磁场方向相反，从而阻碍磁通量的增加。
四、电磁感应定律的应用1、发电机发电机是电磁感应定律最常见的应用之一。
初三物理电磁感应定律应用
初三物理电磁感应定律应用电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了通过磁场变化产生电流的现象。
这个概念在我们日常生活中有着广泛的应用，尤其在电磁感应定律的应用方面更是如此。
本文将介绍初三物理中电磁感应定律的应用。
一、电磁感应定律的基本原理在学习电磁感应定律之前，我们首先需要了解基本原理。
根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，导线中会产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
公式表示为：ε = -N * ΔΦ/ Δt其中，ε表示感应电动势，N表示线圈的匝数，ΔΦ表示磁通量的变化，Δt表示时间的变化。
二、电磁感应定律在电动机中的应用电动机是一种将电能转换为机械能的设备，它利用电磁感应定律的原理来实现。
当通电线圈处于磁场中时，电流通过线圈，这时会产生力矩，使电动机开始旋转。
这个力矩的产生正是由于电磁感应定律导致的。
通过改变磁场的磁通量，我们可以控制电动机的转速和方向。
电动机广泛应用于工业生产、交通运输等领域。
三、电磁感应定律在发电机中的应用发电机是将机械能转化为电能的装置，它利用电磁感应定律的原理。
当通过导线产生磁场旋转时，磁场变化会导致感应电动势的产生。
通过将导线固定在旋转的轴上，并将其与外部电路连接，就可以利用电磁感应定律产生电流。
这个电流可以用来驱动各种电器设备。
发电机在发电厂中被广泛应用，为我们的日常生活提供了便利。
四、电磁感应定律在变压器中的应用变压器是电力传输和分配中的重要设备，它通过电磁感应定律的应用来实现电能的变换。
变压器由两个线圈构成，即一个主线圈和一个副线圈。
当通过主线圈的电流发生变化时，产生的磁场会感应到副线圈中，通过副线圈中的电流来改变输出的电压。
变压器通过改变线圈的匝数比例来调整输出电压的大小，从而适应不同电器设备的需求。
五、电磁感应定律在感应炉中的应用感应炉是一种利用电磁感应定律实现加热的装置。
感应炉通过在导线周围产生强磁场，使导线中的电流产生感应电动势，从而加热导线。
电磁感应定律的应用
电磁感应定律的应用电磁感应定律是物理学中的基本定律之一，它解释了磁场对电流的产生和电流对磁场的感应。
基于电磁感应定律，我们可以应用于多个领域，包括发电、传感器、电磁炉等等。
本文将重点探讨电磁感应定律在这些领域中的应用。
首先，让我们来谈谈电磁感应定律在发电中的应用。
根据迈克尔·法拉第提出的电磁感应定律，当导线在磁场中运动时，会在导线两端产生电动势。
利用这个原理，我们可以建造发电机来将机械能转化为电能。
发电机内有一个旋转的磁体和一系列的线圈（或导线），当磁体旋转时，磁场改变，导致线圈中的电荷被感应移动，从而产生电流。
这样，电磁感应定律为我们创造了电能的有效途径，为世界的电力供应做出了重要贡献。
电磁感应定律也在传感器技术中有广泛应用。
传感器是一种能够感知环境变化并将其转化为可测量电信号的装置。
其中，磁性传感器依赖于电磁感应定律来检测磁场的强度和方向。
例如，地磁传感器用于导航和定位系统，通过感应地球的磁场来确定位置。
其原理是在导线或线圈周围添加一个磁场感应器，当导线或线圈感应到外界磁场时，会产生电动势，通过测量电动势的大小和方向来判断磁场的参数。
磁性传感器的应用范围广泛，包括汽车行业、医疗设备和工业自动化等领域。
此外，我们还可以看到电磁感应定律在家庭电器中的应用。
电磁炉就是一个典型的例子。
电磁炉利用电磁感应定律的原理进行加热。
在电磁炉的底部有一个线圈，当通过线圈的电流改变时，会产生磁场。
然后加热锅底的铁制底座会反过来发出热量，从而加热食物。
这种加热方式比传统的燃气或电阻加热更加高效和环保。
电磁炉的应用已成为现代厨房不可或缺的设备之一。
此外，电磁感应定律还在电磁感应炉（Induction Furnace）、电磁测量仪器和传动装置等领域有广泛应用。
电磁感应炉利用电磁感应的原理，将电能转化为热能，用于冶炼和熔炼金属。
电磁测量仪器则利用电磁感应定律来测量电流、电压、磁场等物理量，其精度和稳定性很高。
电磁感应技术还广泛应用于电动汽车的传动装置中，通过改变磁场和电流的关系，实现能量的高效传输和控制。
电磁感应定律及其应用
应用：楞次定律在 电机的设计、制造 和运行中有着广泛 的应用
现代对电磁感应的研究进展
介绍现代对电 磁感应的最新 研究进展，包 括新材料、新 技术的应用以 及在新能源领
域的理论上的突破
和创新。
介绍现代对电 磁感应的实验 验证和观测技 术，以及在实 验上的最新成
实验验证电磁感应定律
添加标题
添加标题
提出电磁感应定律的基本思想
添加标题
添加标题
对电磁学和电化学领域做出了重要 贡献
楞次的贡献
楞次定律：描述了 感应电流的方向与 原磁场方向之间的 关系
贡献：楞次定律的 发现为电磁感应定 律的发展奠定了基 础
意义：楞次定律是 电磁学中的重要定 律之一，对于理解 电磁感应现象具有 重要意义
楞次定律的意义：楞次定律是电磁 学中的重要规律之一，它揭示了电 磁感应的本质，为电磁学的发展奠 定了基础。
02
电磁感应定律的物理意 义
电磁感应定律的微观解释
电磁感应定律描述了磁场变化时会在导体中产生电动势的物理现象。 微观解释：磁场中的导体中的电子受到洛伦兹力，导致电子定向移动形成电流。 电磁感应定律在微观层面揭示了磁场与电场之间的相互作用。 电磁感应定律的微观解释有助于深入理解电磁场的本质和相互作用。
电磁感应定律的定义
电磁感应定律：描述当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势或电流的 现象 法拉第电磁感应定律：感应电动势与磁通量变化率成正比
楞次定律：感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化
麦克斯韦方程组：描述电磁场的基本方程，其中包含了电磁感应定律
法拉第电磁感应定律的内容
当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势 电动势的方向与磁通量变化的方向相同 电动势的大小与磁通量变化的速率成正比
写出电磁感应定律的内容及实际应用
写出电磁感应定律的内容及实际应用嘿，伙计们！今天我们来聊聊一个非常有趣的话题——电磁感应定律。
你们知道这个定律吗？它可是物理学家们发现的一种神奇的现象哦！让我来给你们讲讲这个定律的内容和实际应用吧！让我们来了解一下电磁感应定律是什么。
电磁感应定律是描述磁场和电流之间关系的一个定律。
简单来说，当磁场发生变化时，就会产生电流；而当电流通过导线时，就会产生磁场。
这个定律是由英国科学家迈克尔·法拉第发现的，他因此成为了电磁学的奠基人之一。
那么，电磁感应定律有什么实际应用呢？咱们来看看吧！1. 发电机你们知道发电机是怎么工作的吗？其实，发电机就是利用电磁感应定律的原理制成的。
当我们在发电厂里转动发电机的转子时，会产生一个旋转的磁场。
这个磁场会穿过定子线圈，从而在定子线圈中产生电流。
这个过程就是利用电磁感应定律将机械能转化为电能的过程。
2. 变压器变压器也是利用电磁感应定律的一种设备。
变压器的工作原理是：当输入端的电压发生变化时，会产生一个磁场。
这个磁场会穿过铁心，从而在输出端产生一个相应的电压。
这样，我们就可以把高电压降低到低电压，或者把低电压升高到高电压，实现电能的转换。
3. 电动机电动机是一种将电能转化为机械能的设备。
它的工作原理是：当电流通过导线时，会产生一个磁场。
这个磁场会与永磁体或励磁体的磁场相互作用，从而使电动机的转子旋转起来。
这样，我们就可以利用电磁感应定律将电能转化为机械能了。
4. 扬声器和麦克风你们知道扬声器和麦克风是怎么工作的吗？其实，它们也是利用电磁感应定律的一种设备。
当我们用声音刺激扬声器的膜片时，会产生一个振动。
这个振动会使空气分子也产生振动，从而使声波向外传播。
同样地，当我们用声音刺激麦克风的膜片时，也会使空气分子产生振动，从而使声波被麦克风捕捉到。
这样，我们就可以利用电磁感应定律将声音信号转化为电信号了。
5. 指南针你们知道指南针是怎么工作的吗？其实，指南针也是利用电磁感应定律的一种设备。
电磁感应定律与应用
电磁感应定律与应用电磁感应定律是电磁学中重要的基础理论之一，它描述了磁场变化引起的感应电动势的现象。
在本文中，我们将探讨电磁感应定律的原理和应用领域。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的，他发现当磁场发生变化时，通过导线回路中就会产生感应电动势。
该定律可以用以下数学形式表示：在闭合回路中，感应电动势的大小与回路的匝数和磁场变化率成正比。
具体计算公式为：ε = -N(dΦ/dt)其中，ε表示感应电动势的大小，N表示回路的匝数，Φ表示磁通量，t表示时间，d/dt表示对时间的导数。
二、电磁感应现象根据法拉第电磁感应定律，当磁场变化时，会引起感应电动势和感应电流的产生。
这种现象被广泛应用于各个领域。
1. 发电机发电机是利用电磁感应现象将机械能转变成电能的设备。
在发电机中，通过旋转的磁体和线圈之间的相对运动，产生感应电动势，从而驱动电流的流动。
这种电流可以用于产生动力、照明和供应电力等方面。
2. 变压器变压器也是基于电磁感应原理工作的设备。
它通过将输入电流产生的磁场传递给相邻的线圈来达到电压的升降。
当输入线圈中的电流发生变化时，会导致磁场的变化，从而感应到相邻线圈中的电动势。
这使得变压器可以在电网中实现电压的升降转换，以满足各种用电需求。
3. 感应加热器感应加热器是一种利用感应电流产生的热能来加热物体的设备。
通过通过交变电磁场感应电流产生热能，从而使被加热物体温度升高。
感应加热器在工业领域广泛应用于金属加热、熔炼和焊接等过程。
4. 磁测量仪器磁测量仪器是利用电磁感应原理来测量和分析磁场的仪器。
通过将磁场传感器放置在待测磁场中，当磁场变化时，感应到的电动势可以用来计算磁场的大小和方向。
这些测量数据可以应用于地质勘探、材料研究和磁共振成像等领域。
三、应用前景电磁感应定律不仅在传统领域有广泛应用，也在新兴技术中发挥重要作用。
1. 可再生能源随着对可再生能源的需求增加，电磁感应技术成为光伏、风能和潮汐能等能源转换领域的关键。
高中物理电磁感应的原理及应用
高中物理电磁感应的原理及应用电磁感应是高中物理中重要而又常见的概念，它是指在磁场变化或通过导体的磁场中运动时，产生感应电动势和感应电流的现象。
本文将介绍电磁感应的原理，并讨论一些电磁感应的实际应用。
一、电磁感应的原理电磁感应的原理基于法拉第电磁感应定律，该定律由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
法拉第定律描述了磁通量变化对于感应电动势产生的影响。
以下是表达法拉第电磁感应定律的数学公式：ε = -dΦ/dt其中，ε代表感应电动势，Φ代表磁通量，t代表时间，d/dt代表对时间的导数。
根据该公式可知，当磁通量的变化率发生改变时，感应电动势也会发生变化。
二、电磁感应的应用1. 发电机和电动机电磁感应的应用最为广泛的领域之一就是发电机和电动机。
发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能，而电动机则将电能转化为机械能。
这两种设备在现代工业和生活中起着至关重要的作用。
发电机由一个旋转的磁场和一个固定的线圈组成。
当磁场旋转时，由于磁通量的变化，感应电动势在线圈中产生，导致电流流过线圈，从而产生电能。
电动机则是将电流通过线圈，产生磁场，使其和磁场相互作用从而产生力，从而实现机械能的转化。
2. 变压器变压器也是利用电磁感应原理工作的设备之一。
变压器由两个线圈组成，一个被称为“主线圈”，另一个被称为“副线圈”。
当主线圈中有交流电流通过时，由于磁通量的变化，会在副线圈中产生感应电动势，从而改变其电压值。
变压器在电力系统中起着非常重要的作用，用来升压和降压电流，以便在输电和配电过程中进行能量传输。
3. 电能计量电磁感应还可以应用于电能计量，例如电能表。
电能表通过测量电流和电压的大小，利用电动机的工作原理和法拉第定律，推算出电能的消耗量。
电能表在家庭和工业中广泛使用，用于计量电能的使用和支付。
4. 感应加热电磁感应还可以利用在感应加热中。
感应加热是一种通过感应电流在导体中产生热量的过程。
当高频交流电通过导体时，由于电磁感应的作用，导体内部会产生感应电流，使导体发热。
电磁感应定律在物理学中的应用
电磁感应定律在物理学中的应用电磁感应定律是物理学中的一个非常基本的定律，它描述了磁场与电场之间的互相作用关系。
在今天的现代科学中，电磁感应定律被广泛地用于各种不同的研究领域，包括物理学、天文学、化学、生物学等多个领域。
首先，电磁感应定律在物理学中的应用非常广泛。
在许多物理问题中，电磁感应定律是必不可少的。
例如，电磁感应定律被用于研究磁场中流动的电荷，这使得研究者可以更好的理解粒子的运动模式。
另外，电磁感应定律也被用于解释电力工程中的问题，比如说，在发电站中，使用变性器将高电压电流转换为低电压电流等等。
所有这些问题都不能完整而准确地解决，并且不能对其进行更加彻底的分析，如果没有电磁感应定律的基础研究。
其次，电磁感应定律在现代化学领域中的应用也是非常重要的。
虽然化学学科并不是一个纯粹的物理学科，但它需要用到许多物理学原理。
在化学反应中，电磁感应定律被广泛地应用，它可以帮助研究者更好的了解离子在溶液中的运动过程，进而解释化学反应机理。
同样，电磁感应定律也被用于核磁共振成像（NMR）等技术中，这种技术在现代化学研究中非常广泛，被广泛用于化学反应动态研究的问题。
第三，电磁感应定律在生物物理学中的应用也是非常显著的。
生物体内的电流产生了大量磁场的变化，这其中包括了生物体内化学反应过程中伴随着电子的转移和运作的磁场变化。
生物体的运动也产生了许多磁场的变化，例如，心脏通过调节细胞内的电位差来产生收缩和舒张，这个过程产生了一些微弱的电磁波，可以通过感应定律来研究。
所以，电磁感应定律的研究被广泛地应用于生物界里不同的领域，如体外和体内医学成像、神经立体成像等。
第四，电磁感应定律还被用于天文学中的研究。
天文方面涉及的大部分问题，例如星系的运动、星盘的结构和恒星的演化，都体现了电磁感应定律的一些方面。
例如，当天体的遇到大质量恒星时，会产生大量磁场，这个过程中电磁感应定律的论述可以适用于研究天体内部的物理学变化。
总之，电磁感应定律在物理学、化学、生物学和天文学等诸多领域中都有显著的应用，其中的具体应用研究成果也为我们提供了许多新的知识，使我们对物理学的行为和世界的运作方式有了新的认识。
电磁感应定律及应用
电磁感应定律及应用一、电磁感应现象1.定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。
2.发现者：英国科学家法拉第。
3.感应电流的方向：根据楞次定律，感应电流的方向总是使它的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、法拉第电磁感应定律1.内容：感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比，方向与磁通量变化的方向相同。
2.公式：ε = -N(dΦ/dt)–ε：感应电动势（单位：伏特，V）–N：匝数（单位：圈，turns）–dΦ/dt：穿过电路的磁通量随时间的变化率（单位：韦伯/秒，Wb/s）3.电动势的产生条件：磁通量必须发生变化。
三、电磁感应的应用1.发电机：将机械能转化为电能的装置，原理是利用电磁感应现象。
2.动圈式话筒：将声音振动转化为电信号的装置，原理是利用电磁感应现象。
3.变压器：改变交流电压的装置，原理是利用电磁感应现象。
4.电磁继电器：利用电磁感应原理实现远距离控制和自动控制的装置。
5.感应电流的其他应用：如感应加热、感应阻尼等。
四、电磁感应现象的探究1.实验装置：闭合电路、导体、磁场、磁感线。
2.实验步骤：a.将导体放入磁场中，保持静止。
b.缓慢地改变导体与磁场的相对位置，观察导体中产生的电流表的读数。
c.分析电流产生的原因及影响电流大小的因素。
五、电磁感应现象的拓展1.自感现象：指导体自身在变化时产生的电磁感应现象。
2.自感电动势：导体自身变化产生的电动势。
3.自感现象的应用：如自感灯、自感滤波器等。
4.互感现象：两个导体相互变化时产生的电磁感应现象。
5.互感电动势：两个导体相互变化产生的电动势。
6.互感现象的应用：如变压器、耦合电容器等。
习题及方法：1.习题：一个导体棒以速度v垂直切割磁感应强度为B的匀强磁场，导体棒长为L，求导体棒中感应电动势的大小。
解题思路：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与穿过电路的磁通量的变化率成正比。
电磁感应定律的用途
电磁感应定律的用途电磁感应定律是描述由磁场的变化产生的感应电动势的物理规律。
它是电磁学中的基本定律之一，具有非常广泛的应用领域。
以下是电磁感应定律的一些主要用途。
1. 发电机和变压器：电磁感应定律是发电机和变压器的基础原理。
在发电机中，通过旋转导线圈在磁场中产生改变的磁通量，从而产生感应电动势，并转化为电能。
变压器则利用电磁感应定律使交变电流在原、副线圈之间传输能量。
2. 电能计量：电磁感应定律在电能计量中有重要应用。
电能计量仪表中的感应盘（如感应式电能表）采用了电磁感应定律，通过相互感应的感应盘转动来计量电能。
3. 感应加热：电磁感应定律的应用还体现在感应加热上。
感应加热利用交变电流在导体中产生的感应电流对导体进行加热。
感应加热的应用范围广泛，例如金属材料的熔炼、焊接、淬火、热处理等工艺。
4. 电动机：电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
在电动机中，电磁感应定律的应用体现在电动机的转子上。
当电流通过转子绕组时，由于磁场的作用，产生感应电动势，从而使转子受到力矩作用，旋转起来。
5. 感应传感器：电磁感应定律还被应用于感应传感器中。
感应传感器利用感应线圈和磁场之间的相互作用，实现对某些物理量（如位移、速度、角度、流量、温度等）的测量。
6. 电磁闸：电磁闸是一种利用电磁力控制机械运动的装置。
它采用了电磁感应定律，通过电磁铁在电磁场的作用下产生吸引力或推力，使机械运动受到控制。
7. 电磁泵：电磁泵是一种利用电磁力推动液体流动的装置。
利用电磁感应定律，通过电磁铁产生的磁力对液体进行推动，使液体在管道中流动。
8. 电磁炮：电磁炮利用电磁感应定律，通过产生的电磁力加速器发射物体。
当电流通过螺线管时，在磁场的作用下，产生的电磁力可以把物体加速，并发射出去。
9. 磁悬浮列车：磁悬浮列车利用电磁感应定律，通过线圈和轨道间的磁场相互作用，使列车悬浮在轨道上。
电磁感应定律在提供列车上浮力的同时，也提供了列车的驱动力。
高中物理中的电磁感应定律的应用
高中物理中的电磁感应定律的应用电磁感应定律是高中物理课程中的重要内容之一，它是研究电磁现象的基础理论之一。
通过对电磁感应定律的学习和应用，我们可以深入理解电磁感应的原理，掌握其在实际生活和工程技术中的应用。
本文将从原理、应用以及实验方面详细介绍高中物理中电磁感应定律的应用。
一、电磁感应定律的原理电磁感应定律是在磁场变化中产生感应电动势的基本规律。
它由法拉第所发现，包括了电磁感应的两个方面，即楞次定律和法拉第电磁感应定律。
1. 楞次定律楞次定律是描述电磁感应行为的重要规律之一。
它可以简单地概括为：当磁场穿过一个闭合线圈时，产生的感应电流方向使得它的磁场与变化中的磁场抗拒。
这意味着根据楞次定律，产生的感应电流会与磁场变化的方向相反。
这个定律是为了遵守能量守恒定律而提出的。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是另一个描述电磁感应行为的关键规律。
该定律指出，当导体中的磁通量发生变化时，将在导体两端产生感应电动势，该电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
具体地说，法拉第电磁感应定律可以用如下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，d表示变化量。
根据此公式，如果磁通量的变化率为正，感应电动势将产生一个与磁通量变化相对应的方向，反之亦然。
二、电磁感应定律的应用电磁感应定律在现实生活和工程技术中有着广泛的应用。
下面将重点介绍几个应用案例。
1. 发电机发电机是电磁感应定律的一个典型应用案例。
电力站中的发电机通过通过转动磁场和线圈之间的相互作用，产生感应电动势，从而将机械能转化为电能。
这种方式广泛应用于发电厂、风力发电场等场合，为人类提供了大量的电能。
2. 变压器变压器也是电磁感应定律的重要应用之一。
变压器的工作原理基于电磁感应定律中的法拉第电磁感应定律。
通过在初级线圈中引入交流电流，变压器内部产生变化的磁场。
这个磁场穿过次级线圈，从而导致次级线圈中产生感应电动势。
通过变压器的变压比例，可以将输入电压转换为所需的输出电压。
电磁感应定律及其应用
电磁感应定律及其应用电磁感应定律是电磁学中的一项重要定律，它描述了磁场变化所引起的感应电动势。
本文将探讨电磁感应定律的基本原理以及它在实际应用中的重要性。
一、法拉第电磁感应定律的基本原理法拉第电磁感应定律是英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
该定律表明，当一个导体被放置在变化的磁场中，导体两端会产生感应电动势，并产生电流。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁场的变化率成正比，并与导体的几何形状有关。
如果磁场的变化速率更快，感应电动势的大小也会增加。
二、电磁感应定律的应用1. 电力发电电磁感应定律的最重要应用之一是电力发电。
电磁感应通过旋转的磁场和线圈产生电动势，进而生成电流。
这种现象被广泛应用于发电厂中的发电机，将机械能转化为电能。
2. 变压器变压器是电力系统中常见的设备，通过电磁感应定律实现电能的传输和变换。
当一个交流电通过一个线圈时，它产生的变化磁场会感应出另一个线圈中的电动势。
通过变压器的设计，可以改变电压的大小和方向。
3. 感应炉感应炉是一种利用电磁感应原理加热金属的装置。
通过感应炉，可以在金属工业中实现高效的加热和熔化金属的过程。
感应炉采用线圈产生的变化磁场来感应出金属中的电流，从而产生热量。
4. 电动机电动机也是电磁感应定律的一个重要应用。
在电动机中，通过变化的电磁场产生转矩，从而使电机转动。
电动机在各种机械设备中得到了广泛应用，例如工业生产线、交通工具等。
5. 增强磁场利用电磁感应定律，可以制造出强大的磁场。
通过通电线圈的电流变化，可以在铁芯中产生较强的磁场。
这种原理被应用于电磁铁、电磁炮等设备中。
三、电磁感应定律的实验为了验证电磁感应定律，科学家们进行了一系列的实验。
其中最著名的实验是法拉第的实验。
他采用了一个线圈和一个磁铁，通过磁铁在线圈附近的移动来产生感应电动势。
通过实验的数据分析，法拉第证明了磁场变化确实引起了感应电动势的产生。
这个实验成为了后续电磁感应研究的基础，对电磁学的发展产生了重要影响。
电磁感应定律及其在生活中的应用
电磁感应定律及其在生活中的应用在我们的日常生活中，电无处不在，为我们的生活带来了极大的便利。
而电磁感应定律作为电学中的重要定律，不仅在科学研究中具有重要地位，更是在实际生活中有着广泛而多样的应用。
电磁感应定律是由英国科学家迈克尔·法拉第在 1831 年发现的。
简单来说，电磁感应定律指的是当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势。
如果电路是闭合的，就会产生感应电流。
那么，电磁感应定律在生活中有哪些具体的应用呢？首先，我们来看看发电机。
发电机是将机械能转化为电能的重要设备。
在火力发电、水力发电和风力发电等常见的发电方式中，都离不开电磁感应定律的应用。
以水力发电为例，水流带动水轮机旋转，水轮机又带动发电机的转子旋转。
在发电机的定子中，有一系列的线圈。
当转子旋转时，磁场发生变化，从而使定子中的线圈产生感应电动势，进而输出电能。
风力发电的原理与之类似，只是动力来源从水流变成了风力。
变压器也是基于电磁感应定律工作的重要设备。
变压器可以改变交流电压的大小，使其适应不同的用电需求。
在发电厂发出的电能通常需要经过升压变压器升高电压，以便在输电过程中减少能量损耗。
而当电能到达用户端时，又需要通过降压变压器将电压降低，以满足家庭和工业用电的需求。
在交通领域，电磁感应定律也发挥着重要作用。
比如，磁悬浮列车就是利用电磁感应原理实现悬浮和驱动的。
磁悬浮列车的轨道上布置有电磁铁，列车底部也安装有电磁铁。
通过控制电流的大小和方向，使列车与轨道之间产生排斥力或吸引力，从而实现列车的悬浮。
同时，利用电磁感应产生的驱动力推动列车前进。
除此之外，电磁炉也是我们生活中常见的电器，它同样利用了电磁感应定律。
电磁炉内部有一个线圈，当通以交流电时，会产生一个不断变化的磁场。
放在电磁炉上的锅具是金属材质的，在变化的磁场中会产生感应电流。
由于金属具有电阻，感应电流会使锅具发热，从而实现烹饪的目的。
感应加热也是一种基于电磁感应定律的技术，广泛应用于金属加工和热处理等领域。
电磁感应的工作原理和应用
电磁感应的工作原理和应用工作原理电磁感应是指当导体中的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势的现象。
它遵循了法拉第电磁感应定律，即导体中感应电动势的大小与磁场变化速率成正比。
1.磁场变化：当导体附近的磁场发生变化时，可以通过改变磁场的强度、方向或区域来实现磁场的变化。
2.磁通量：磁通量是磁场穿过某个面积的量度，可表示为Φ。
当磁场穿过导体时，会与导体所围面积产生磁通量的变化。
3.感应电动势：根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，导体中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁场变化速率成正比。
应用电磁感应在现实生活中有许多重要应用，以下列举了几个常见的应用：1.发电机：电磁感应是发电机工作的基本原理。
通过旋转导体和永磁体之间的相对运动，磁场变化会在导体中产生感应电动势，从而实现电能的转换和输出。
2.变压器：变压器也是基于电磁感应的原理。
通过在初级线圈中施加交流电流，产生的磁场穿过次级线圈，引起次级线圈中的感应电动势，实现电能的传输和变压。
3.感应加热：利用电磁感应的原理，可以实现对导体的加热。
通过在感应加热装置中通电，产生的交变磁场会在被加热的导体中引起感应电流，从而使导体发热。
4.感应磁流体：感应磁流体是一种基于电磁感应原理的特殊材料。
当感应磁流体受到外部磁场时，会产生磁通量和热现象，具有自动调节流体粘度和抗剪切等特点，可应用于工程控制和阻尼衰减。
5.传感器：许多传感器（如磁力计、磁测量探头等）也是利用电磁感应的原理。
当感应器与其他物体之间的磁场发生变化时，感应器中的线圈会产生感应电动势，从而实现对磁场变化的测量和检测。
电磁感应的工作原理和应用广泛且重要。
它在发电、传输、加热和测量等领域都扮演着重要角色，为我们生活和工作带来了便利和创新。
通过进一步的研究和应用，电磁感应领域还有很大的发展前景。
电磁感应与电磁感应定律的应用
电磁感应与电磁感应定律的应用电磁感应是指当导体中的磁通发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而引起电流产生的现象。
电磁感应是电磁学的重要内容，也是实现电能转换的基础。
在现代社会中，电磁感应定律的应用涉及到了各个领域，如发电、感应加热、变压器、感应电动机等。
本文将从这些方面来探讨电磁感应和电磁感应定律的应用。
一、发电发电是电磁感应的重要应用之一。
当导体与磁场相互作用时，就会在导体中感应出电动势，并通过导线形成电流。
发电机就是利用电磁感应原理来转换机械能为电能的装置。
根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化率越大，导体中感应出的电动势就越大。
因此，在发电机中，可以通过增大磁场强度或者增加线圈转动的速度来提高发电效率。
二、感应加热感应加热是电磁感应的另一个重要应用。
当高频交流电通过螺线管或者盘形线圈时，会在导体中产生感应电流，从而导致导体发热。
这是因为感应电流在导体中存在阻尼，使得导体出现焦耳热而发热。
感应加热被广泛应用于许多领域，如金属加热、电炉、炬炉等。
三、变压器变压器是利用电磁感应定律实现电能变换的装置。
变压器由两个或多个线圈组成，通过通过交流电使得一个线圈中的电流发生变化，从而在另一个线圈中感应出电动势。
变压器根据电磁感应定律的原理，可以实现电能的升压或降压，用于供电系统的输电和配电。
四、感应电动机感应电动机是一种常用的电动机类型，其工作原理基于电磁感应定律。
它由定子和转子两部分组成，当定子中的三相电流通过线圈时，会在转子中感应出旋转磁场，从而使转子产生转动。
感应电动机广泛应用于家用电器、工业生产和交通运输等领域。
在以上的应用中，电磁感应定律起到了至关重要的作用。
法拉第电磁感应定律描述了电磁感应现象，即“当导体中的磁通发生变化时，会在导体中感应出电动势”，并给出了计算感应电动势的公式。
此外，另一个重要的定律是楞次定律，它描述了电磁感应现象时，感应电流的方向与导体中变化的磁场方向之间的关系。
综上所述，电磁感应是一种重要的物理现象，在现代社会中有广泛的应用。
电磁感应原理与应用
电磁感应原理与应用电磁感应是一种重要的物理现象，也是电磁学的基本内容之一。
它指的是由于磁场的变化所引起的电场的感应，或者由于电场的变化所引起的磁场的感应。
电磁感应原理的发现和应用，为人类的科学技术发展做出了巨大的贡献。
本文将介绍电磁感应的原理以及在实际应用中的一些案例。
一、电磁感应的原理电磁感应原理是基于法拉第电磁感应定律，即当磁场变化时，导体中会产生感应电动势。
电磁感应的核心概念是磁通量的变化，磁通量是一个与磁场强度和面积有关的物理量。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量通过一个闭合回路时，会在该回路中产生感应电动势，进而产生感应电流。
磁场的变化可以是磁场强度的变化，也可以是磁场方向的变化。
二、电磁感应的应用电磁感应的应用非常广泛，涵盖了许多领域。
下面将介绍一些常见的电磁感应应用案例。
1. 发电机发电机是电磁感应原理的一个重要应用。
利用发电机的转动运动和磁场之间的相互作用，可以将机械能转化为电能。
发电机的基本结构是由电枢和永磁体组成的，当发电机旋转时，电枢中的电流会随之变化，从而产生感应电动势和电流。
这在电力系统中起着至关重要的作用，为人类的生产和生活提供了必要的电能。
2. 变压器变压器是利用电磁感应原理实现电能互变的装置。
变压器由两个相互绝缘的线圈和一个磁路组成。
当一个线圈中的电流变化时，就会在另一个线圈中感应出相应的电动势，由此实现了电能的传输和变压。
变压器被广泛应用于输电和配电系统中，起到提高电能传输效率和保护电器设备的作用。
3. 感应炉感应炉是利用电磁感应原理加热物体的设备。
感应炉的工作原理是通过感应线圈中的交变电流产生交变磁场，然后将磁场穿透到物体中，使其发生感应电流，从而产生热能。
感应炉具有加热速度快、效率高、温度均匀等优点，在冶金、机械加工和化工等领域得到了广泛应用。
4. 感应传感器感应传感器是一种利用电磁感应原理测量和检测物理量的设备。
常见的感应传感器包括电流互感器、电压互感器和自感传感器等。
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专题四：4.1电磁感应定律及其应用
一、单项选择题
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
D ．线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 [答案] D
2．如图所示，闭合线圈abcd 在磁场中运动到如图位置时，ab 边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是( )
A ．向右进入磁场
B ．向左移出磁场
C ．以ab 为轴转动
D ．以ad 为轴转动 [答案] B
3．(2012·吉林期末质检)
如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、开关K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中.两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球，K 断开时传感器上有示数，K 闭合稳定后传感器上恰好无示数，则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd
q
B ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd
nq
C ．正在减弱，ΔΦΔt
＝mgd
q
D ．正在增加，ΔΦΔt
＝mgd
nq
[答案] D
5．(2012·海南卷)如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则()
A．T1>mg，T2>mg
B．T1<mg，T2<mg
C．T1>mg，T2<mg
D．T1<mg，T2>mg
[答案] A
二、双项选择题
6．如图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()
[答案]CD
7．(2012·长沙名校模考)如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形.判断下列说法正确的是()
A．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
B．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动
C．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈
D．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈
[答案]AC
8. 利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域.如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U CD,下列说法中正确的是( BC )
A.电势差U CD仅与材料有关
B.若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差U CD＜0
C.仅增大磁感应强度时，电势差U CD变大
D.在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
9. 如图（甲）所示，固定导线MN和矩形线框abcd共面.当MN通以图（乙）所示的电流（NM方向为电流正方向），在0—T时间内，下列说法正确的是( AD )
A．线框感应电流方向沿abcda
B．线框感应电流方向先abcda后adcba
C．ab边始终不受力的作用
D．bc边受安培力先向右后向左
10．(2012·山东济宁)如图所示，两足够长平行金属导轨固
定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动.两金属棒ab、cd的质量之比为2 ∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后()
A．金属棒ab、cd都做匀速运动
B．金属棒ab上的电流方向由b向a
C．金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3
D．两金属棒间距离保持不变
[答案]BC
三、计算题
11．(2012·辽宁大连双基测试)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取g＝10m/s2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)，求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量；
(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量.
[答案](1)0.1T(2)1C(3)0.26J
[解析] (1)金属棒在AB 段匀速运动，由题中图象得 v ＝Δx
Δt ＝7m/s
I ＝
BL v
r ＋R mg ＝BIL 解得B ＝0.1T (2)q ＝I Δt I ＝ΔΦ
(R ＋r )Δt
解得q ＝1C.
(3)对OA 段，有Q 总＝mgh －1
2m v 2
解得Q 总＝0.455J Q R ＝R
r ＋R
Q 总＝0.26J.
13．(2012·山东潍坊高三质量抽样)如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L ＝1m ，上端接有电阻R 1＝3Ω，下端接有电阻R 2＝6Ω，虚线OO ′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m ＝0.1kg 、电阻不计的金属杆ab ，从OO ′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m 过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a 与下落距离h 的关系图象如图乙所示.求：
(1)磁感应强度B ；
(2)杆下落0.2m 过程中通过电阻R 2的电荷量q . [答案] (1)2T (2)0.05C
[解析] (1)由图象知，杆自由下落距离是0.05m ，当地重力加速度g ＝10m/s 2，则杆进入磁场时的速度 v ＝2gh ＝1m/s ①
由图象知，杆进入磁场时加速度 a ＝－g ＝－10m/s 2②
由牛顿第二定律得mg －F 安＝ma ③ 回路中的电动势E ＝BL v ④ 杆中的电流I ＝E
R 并⑤
R 并＝R 1R 2
R 1＋R 2⑥
F 安＝BIL ＝B 2L 2v
R 并⑦
得B ＝
2mgR 并
L 2v
＝2T ⑧ (2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势E ＝ΔΦ
Δt ⑨
杆中的平均电流I ＝
E R 并
⑩
通过杆的电荷量Q ＝I ·Δt ⑪ 通过R 2的电量q ＝1
3
Q ＝0.05C.⑫
36．（18分）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间距为l ．导轨上面
横放着两根导体棒PQ 和MN ，构成矩形回路，如图所示．导体棒PQ 的质量为m 、MN 的质量为2m ，两者的电阻皆为R ，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B ．设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行．开始时，棒MN 静止处于距导轨右端为d 处，PQ 棒以大小为v 0的初速度从导轨左端开始运动（如图）．忽略回路的电流对磁场产生的影响．
（1）求PQ 棒刚开始运动时，回路产生的电流大小．
（2）若棒MN 脱离导轨时的速度大小为
4
v ，则回路中产生的焦耳热是多少？ （3）若原来回路中靠近MN 棒一侧的导轨中串联接有一个恒流电源，该电源使回路中的电流
大小始终保持为I 0（沿PMNQP 方向），试讨论MN 棒脱离导轨时速度v 的大小与d 的关系．
36．（18分）参考解答：
（1）由法拉第电磁感应定律，棒PQ
0B l v E = 则回路产生的电流大小
R
B l v I 20
=
②（2分） （2）棒PQ 和MN 在运动过程中始终受到等大反向的安培力，系统的动量守恒，得 4
20
10v m m v m v ⋅
+= ③（2分） 由能量守恒定律，回路中产生的焦耳热为 202120)4
(221
2121v m mv mv Q --=
④（2分） 解得2
016
5mv Q =
⑤（1分） （3）回路中的电流始终保持为I 0，则棒PQ 和MN 所受的安培力大小保持不变．若d 足够长，则棒PQ 先向右匀减速运动再向左匀加速运动，返回轨道左端时速度大小仍为v 0，而这个过程棒MN 一直向右匀加速运动，由动量守恒定律得
'
2
002)(mv v m mv +-= ⑥（2分） 设这个过程棒MN 的位移为x ，由动能定理得
220'22
1
mv Blx I =
⑦（2分） 解得Bl
I mv x 020
= ⑧（1分）
讨论：
①当Bl
I mv d 020
<时，棒MN 在导轨上一直向右匀加速运动直到脱离导轨，由动能定理得
2022
1
mv Bld I =
解得MN 棒脱离导轨时的速度 m
B l d
I v 0=
⑨（2分） ②当Bl
I mv d 020
≥时，棒PQ 先从导轨左端脱离导轨，棒MN 之后保持匀速运动直到脱离导
轨，脱离导轨时的速度
02'v v v == ⑩（2分）。