有关电磁感应的几个小专题(二)
有关电磁感应的几个小专题（二）
（一）电磁感应中的等效全电路
在电磁感应现象中有感应电动势产生，若电路是闭合的，电路中就产生感应电流，这类电路问题与直流电路有着相同的规律，全电路欧姆定律、串并联电路的一些规律都可应用。但在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，这个“电源”不像电池那么直观，比较隐蔽，如果不加注意，就会出现一些不必要的错误。 [例1] 如图1所示，与是套在同一铁心上的两个线圈，线圈与电源及变阻器相连，
线圈
与电阻R 组成一闭合回路，
当变阻器滑片向右移动时，A 、B 两点电势哪点高？、
两点电势哪点高？
解：由图1可知，电流从A 点通过
线圈流向B 点，
故；由于滑片向右移动，
中电流减小，
向下的磁通量也减少，中的磁通量变化也应是向下减小，根据楞次定律，
故
中电流方向应由通过流向，根据电流从高电势流向低电势的规律，故也有
。
图1
这里最后的结论错了，主要原因是忽略了与的地位不同，在电路里
是用电器，而是相当于电源的导体，对电源来讲，流出电流端是正极，而流入端是负极，故应有
。
另外，在处理串、并联关系时，如果不把产生感应电动势的那部分导体作为电源来处
理，则电路的串、并联关系就会打乱，从而导致计算的错误。
[例2] 如图2所示，平面上安放一个金属圆环，过其圆心O 在环上搁一根金属棒，之长恰等于圆环的直径，可绕固定于O 点的垂直环面的轴转动，转动时、端始终与环保持良好的接触，在O 点和环之间再接上一根金属棒，它的长度等于环的半径，以上
1L 2L 1L 2L A 'B '1L B A ??>1L 2L 2L A '2L B 'B A ??'>
'B A ??'>'2L 1L 1L 2L B 'A 'B A ??'<'ab ab D ab a b Oc
金属环和两根金属棒都是相同金属丝制成的。现垂直圆环面加上向纸内磁感应强度为B 的匀强磁场。使绕O 点以角速度顺时针匀速旋转，且旋转不受棒的影响，等到转到如图2所示位置时，求之间的电势差。
图2
解：当顺时针旋转切割磁感线时，段与段都产生感应电动势，由右手定则可知，段是端为正极，段是端为正极，两段导体产生的感应电动势大小相等，
设段、段电阻大小为，则等效电路如图3所示，且，
，由于、是等电势的，故2R 电阻中无电流流过，可进一步把电路等效成图4。
图3 图4
则
故
两端电压
因为
ab ωOc ab
Oc ab Oa Ob Oa a Ob b Oa Ob r r R ='r
R 2π
=
a
b
r r r E I ++=
)2(21π
281
42D B D D B E ωω=???
=r D B I )6(22
πω+=
Oc )6(22
πω+=
=D B Ir U O
c ??>
所以
在有些电磁感应问题中，相当于电源的那部分导线比较隐蔽，需仔细分析才不会找错。
[例3] 如图5所示，正方形线圈绕垂直于匀强磁场的过边的固定轴匀角速转动，磁感应强度为B ，角速度为，已知正方形线圈边长为L ，每边电阻值为R ，现将、
两点通过阻值为R 的电阻用导线连接，求通过电阻R 的电流。
图5
解：金属线圈绕转动时，产生的交流电，感应电动势最大值为，
有效值为
。
下面要注意的是不能把整个金属线圈都看作是电源，这里切割磁感线的仅仅是
边，故这个电路的等效电路如图6所示。
图6
其中电源电动势
电源内阻
)6(22
πω+-
=D B U Oc
2055.0D B ω-≈abcd ad o o 'ωa
b abcd o o 'ω2BL E m =ω
22
12
BL E E m =
=
abcd
bc ω
22
1BL E =
R r =R
L B R
R E I 722
32ω=
+
=
通过电阻R 的电流为
所以在电磁感应现象中，正确分析相当于电源的那部分导体，是解决问题的关键。
（二）电磁感应中的几种特殊思维方法 1. 等效法
等效法是在某种物理意义效果相同的前提下，通过相互替代把复杂的问题变换成简单的问题来研究的一种科学思维方法。可使问题化繁为简，化难为易。
[例1] 如图1所示，半径为的半圆形金属导线处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈所在平面，试求导线在下列情况中产生的感应电动势；
① 导线在自身所在平面内，沿垂直于直径的方向以速度向右匀速运动。 ② 导线从图示位置起，绕直线以角速度匀速转动。
图1
解析：
① 假设另有一直导线以同样的速度向右匀速平动，由于半圆形导线和直导线在相同的时间内切割的磁感线相等，所以在产生感应电动势这一点上，半圆形导线与直导线等效，从而可得：。
② 假设用直导线将、连结形成闭合电路，使其以同样的角速度绕匀速转动，由于直导线不切割磁感线，所以在产生感应电动势这一点上，半圆形导线
与闭合电路等效。从而可得：，又
，
所以
2. 对称法
[例2] 如图2所示，磁感应强度为B 的匀强磁场充满在半径为的圆柱形区域内，其方向与
圆柱的轴线平行，其大小以的速率增加，一根长为的细金属棒与磁场方向垂直地放在
磁场区域内，杆的两端恰在圆周上，求棒中的感应电动势。
R BL I I R 142212ω
=
=r O O 'v O O '
ωO O 'v O OA 'O O 'O OA 'O O 'rBv E 2=O O 'O O OA 'ωO O '
O O 'O OA 'O O OA 't BS E ωωsin =π2
21r S =
t
B r E ωωπsin 21
2=r t B
??r
图2
解析：设想在圆柱形区域内有一个内接的正六边形，是它的一条边。根据对称性，
金属棒中的感应电动势应是正六边形回路中感应电动势的，所以，由法拉第电磁感应定
律可得：
3. 极端法（极限法）
极端法就是极端思维方法。物理现象的产生、存在和变化，由于涉及的因素较多，牵挂的面较广，变化过程较复杂，从而使问题难以求解，如果我们将问题推到极限状态和极限值条件下进行分析研究，就会变得简单且容易求解。
[例3] 如图3所示，磁感应强度为B 的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出，在其他条件不变的情况下（ ）
A. 速度越大时，拉力做功越多
B. 线圈边长越大时，拉力做功越多
C. 线圈边长
越大时，拉力做功越多
D. 线圈电阻越大时，拉力做功越多
图3
解析：以极端情况考虑，若速度极小接近于零，则线圈中几乎没有感应电流，就无需克服安培力做功，从而速度越大时拉力做功越多；若
极小接近于零，则切割磁感线产
生的感应电动势便接近于零，线圈中同样几乎没有感应电流，也无需克服安培力做功，从而
越大时拉力做功越多；若极小接近于零，则将线圈拉出时的位移接近于零，从而越
大时拉力做功越多；若线圈电阻极大趋于无限大，则线圈中几乎没有感应电流，亦无需克服安培力做功，从而线圈电阻越大时拉力做功越小，所以应选ABC 。
ab 61
t B
r t
B S t E E ab
???=???=??Φ?==436161612总总1L 2
L 1L 1L 1L 2L 2L
（三）例析法拉第电磁感应定律的易错点
1. 关于法拉第电磁感应定律及推导式的比较
2. 运用公式的易错点
[例1] 矩形线圈绕OM轴在匀强磁场中运动，如图1所示，当线圈平面与磁感线平行时，求穿过线圈的磁通量及磁通量的变化率，当线圈平面与磁感线垂直时又如何？
图1
错解：当线圈平面与磁感线平行时，穿过它的磁通量变化率为=0；当线圈平面与磁感线垂直时，穿过它的磁通量最大，因而变化率也最大。
错解分析：磁通量和磁通量变化率是两个不同的概念，好多同学认为大时，
t
n
E
?
?Φ
=
θ
sin
Blv
E=
t
n
E
?
?Φ
=
abcd
=
Φt?
?Φ
BS
=
Φt?
?Φ
Φt?
?Φ
Φ
一定大，实际上正好相反。
正确解答：当线圈平面与磁感线平行时，，两边刚好垂直切割磁感线，此时E
最大，因而穿过它的磁通量变化率最大。当线圈平面与磁感线垂直时，穿过它的磁通量最大，两边刚好平行于磁感线，此时E=0，因而穿过它的磁通量变化率。
3. 推导式的易错点
[例2] 如图2所示，导线长为，磁场的磁感应强度为B ，导体的速度为，运动方向如图所示，求导体切割磁感线产生的感应电动势为多少？
图2
错解：
错解分析：不能灵活运用公式（为B 与的夹角），遇到问题乱套公式。 正确解答：将分解为垂直于B 的
和平行于的，=，所以
。
（四）电磁感应问题中电量的求解方法 1. 由法拉第电磁感应定律求解
[例1] 如图1所示，空间存在垂直于纸面的匀强磁场，在半径为的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感应强度大小均为B ，一半径为、电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合，在内外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中，通过导线横截面的电量
。
t ??Φ
0=Φt ??Φ
BS =Φ0
=??Φ
t θsin Blv E =l
v θsin Blv E =θsin Blv E =θv v ⊥v B //v ⊥v θcos v θcos Blv E =a b =q
图1
分析与解：已知垂直向里的圆形磁场半径为，导线圆环的半径为，设通过导线环的磁通量为，当合磁通量向里时：
当合磁通量向外时：
设经过磁通量减为零，由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得：
所以
或
2. 结合动量定理求解
[例2] 如图2所示，长为L ，电阻，质量
的金属棒CD 垂直横跨在位
于水平面上的两条平行光滑导轨上，两导轨间距也为L ，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有的电阻，量程为0~3.0A 的电流表串接在一条导轨上，量程为
的电压表接在电阻R 的两端，量程为0~3.0A 电流表串入回路中垂直导轨平面匀强
磁场向下穿过平面。现以恒定外力F 使金属棒右移。当金属棒以的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个表未满偏，问：
（1）此满偏的电表是什么表？说明理由。 （2）拉动金属棒的外力F 为多大？
（3）此时撤去外力F ，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R 的电量。
a b Φ)2()]([22222b a B a b a B -=--=Φπππ)2(])([22222a b B a a b B -=--=Φπππt ?R t I ???Φ=
R
b a B t I q )
2(22-=
?=πR
a b B t I q )
2(22-=
?=πΩ=3.0r kg m 1.0=Ω=5.0R V 0.1~0s m v /2
=
分析与解：
（1）电压表满偏，若电流表满偏，则，U=IR=V ，大于电压表量程。
（2）由功能关系，而，所以
代入数据得F=1.6N 。
（3）对金属棒运用动量定理，有 两边求和 即
由电磁感应定律
，
解得
代入数据得
（五）怎样确定自感现象中灯泡亮度的变化 1. 与线圈串联的灯泡在通电瞬间亮度的变化
当通过线圈的电流增大时，穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中会产生自感电动势，根据楞次定律可得自感电动势总是要阻碍引起感应电动势的电流的变化，当通过线圈的电流增大时，自感电动势要阻碍电流的增大，使电流增大得慢一些，由此可推知与线圈串联的灯泡在通电的瞬间因线圈中产生的自感电动势阻碍电流的增大，所以灯泡的亮度是逐渐变亮的。 2. 与线圈并联的灯泡在断电的瞬间的亮度的变化
当灯泡与自感线圈并联，如图1所示，令灯泡的电阻为，线圈的电阻为，S 闭合
时通过灯泡和线圈的电流分别为和
。当S 断开时，立即减少到零，则由此时大小
逐渐减小到零，且此时线圈与灯泡组成一个闭合回路，流过灯泡的电流方向变为从右向左。因而灯继续发光一段时间后才熄灭。那么是否一定会出现闪亮的情况呢？这就须比较和的大小了。
A I 3=5.1)(2
r R I v F +=?R U I =22)(vR r R U F +=t IBL v m ?=?ΛΛ+?+?=+?+?t IB t IBL v m v m BLq mv =BLv E =)(r R I E +=)(2
r R I mv q +=
C q 25.0=1R 2R 1i
2i 1i 2i 1i
2
i
如，则，故当断开K 瞬间，灯突然变暗了少许，然后逐渐熄灭。 如
，则，故当断开K 瞬间，灯突然亮一下然后才逐渐熄灭，此时才会出现闪亮的情况。
如
，则，故当断开K 瞬间，灯既不突然变亮，也不突然变暗，只是逐
渐熄灭。
由以上分析我们知道出现断电自感时不一定就会出现闪亮的情况，是否有闪亮情况应根据通过灯泡中电流的大小进行比较再加以判定。
3. 直流电阻不计的线圈在通电和断电的瞬间因自感电动势对电流变化的阻碍作用，可以视为线圈中有“电阻”存在，在电路稳定时，电流没变化，线圈中没有感应电动势，这时与它并联的灯泡被短路。
[例1] 如图2所示的电路中，A 、B 两灯电阻均为R ，且，L 为纯电感线圈，原先
、
断开，则（ ）
A. 闭合的瞬间，A 灯先亮，B 灯后亮，以后两灯一样亮
B. 闭合后，再闭合，两灯亮度不变
C. 、均闭合后，再断开，B 灯立即熄灭，A 灯突然亮一下才熄灭
D.
、均闭合后，先断开，再断开，A 灯立即熄灭，B 灯突然亮一下才熄灭
图2
分析与解：L 为纯电感线圈，直流电阻不计，在
闭合的瞬间通过L 的电流增大，在
线圈L 中产生阻碍电流增大的自感电动势，使B 灯所在的支路的电路增大的慢一些，所以
闭合时，A 灯立即变亮，B 灯逐渐变亮，当电路稳定时，通过两灯的电流相等，亮度相同。所以A 正确。
闭合前，A 、B 两灯两端电压相等且都大于，闭合后，A 、B 两灯两端电压为，所以闭合前后A 、B 两灯的亮度是不相同的，所以B 答案是错误的。
21R R >21i i <21R R <21i i <21R R =21i i =r R >1S 2S 1S 1S 2S 1S 2S 1S 1S 2S 2S 1
S 1S 1
S 2S 2E
2S 2E
2S
、闭合后再断开，B 灯立即熄灭，但与A 灯并联的线圈L 中因自感电动势阻
碍电流的减小，使A 、L 回路中的电流不能立即减小，又因电路稳定时，通过灯A 的电流小于通过线圈L 的电流
，断开后，A 、L 回路中的电流要从开始减小，所以A 灯会
闪亮后逐渐熄灭，所以答案C 正确。
若
、均闭合后，先断开S 2
时，通过A 、B 两灯的电流相同，亮度也相同，再断开
S 1时，因线圈L 中的自感电动势的作用会使回路A 、B 、L 、中的电流不能立即减小到0，结果A 、B 都会同时逐渐熄灭。所以D 答案错误。
[例2] 如图3所示，线圈的自感系数很大，其电阻可忽略，D 1、D 2是两个完全相同的灯泡，在开关S 闭合和断开的过程中（灯丝不会断）（ ）
A. S 闭合，D 1很亮且亮度不变，D 2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮，S 断开后，D 2立即熄灭，D 1渐渐变亮
B. S 闭合，D 1不亮，D 2很亮，S 断开，D 1和D 2立即熄灭
C. S 闭合，D 1和D 2同时亮，然后D 1熄灭，D 2亮度不变，S 断开，D 2立即熄灭，D 1亮一下再熄灭
D. S 闭合，D 1和D 2同时亮，然后D 1渐渐熄灭，D 2变得更亮，S 断开，D 2立即熄灭，D 1亮一下再熄灭
图3
分析与解：S 闭合时，通过L 的电流增大，在L 中产生了自感电动势对电流的增大起阻碍作用，这时可认为L 中有“电阻”，所以
和会同时亮。当电流稳定时，通过的
电流不变化，没有自感电动势，这时因L 的电阻为零，灯D 1被短路而熄灭，同时灯D 2两端的电压增大了，所以
变得更亮。
S 断开时，通过L 的电流减小，在L 中产生了阻碍电流减小的自感电动势，使由L 和D 1组成的回路的电流逐渐减小，这时
会发光后再渐渐熄灭，而在S 断开时立即熄灭。
综合以上分析可得正确答案是D 。
（六）电磁感应中的功能问题分析
电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用。因此要维持安培力的存在，必须有“外力”克服安培力做功，此过程中，其他形式的能转化为电能，当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形
1S 2S 1S 1
I 2I 1S 2I 1S 2S
r 1D 2D L 2D 1D 2D
式的能。
“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能。同理，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式的能的过程，安培力做多少功就有多少电能转化为其他形式的能。
求解安培力做功的主要方法有： 1. 运用功的定义求解
[例1] 空间存在以、为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外，区域宽为。现有一矩形线框处在图1中纸面内，它的短边与重合，长度为，长
边的长度为
，如图1所示，某时刻线框以初速度沿着与垂直的方向进入磁场区域，
同时某人对线框施一作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为R ，从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力所做的功等于多少？
●
● 图1
解析：本题中线框的运动过程分三段：① 从右边进入磁场到右边离开磁场；② 从右边离开磁场到左边进入磁场；③ 从左边进入磁场到左边离开磁场。
在过程①③中：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中产生的感应电流
，
线框所受安培力
。又因为线框做匀速运动，所以人对线框的作用力与线框所受安培力等大反向，人对线框作用力做的功等于安培力所做的功，即
。在过程②中，通过线框的磁通量没有变化，所以无感应电流，线框不受安培力，人对线框的作用力也为零。故整个过程人所做的功为。
2. 用动能定理
求解
[例2] 位于竖直平面内的矩形导线框，长，长，线框的
质量
，
电阻R=，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界和
Fs W =ab cd 1l
ab 2l 12l v ab R v Bl I 2=
R v
l B BIl F 2222=
=安R v
l Bl l F W 1221)(22=
?=安R v
l Bl 122)(2k
E W ?=合abcd ab m L 0.11=bc m L 5.02=kg m 2.0=Ω2P P 'Q Q '
均与平行，两边界间的距离为，且
，磁场的磁感应强度，方向与
线框平面垂直。如图2所示，令线框从边离磁场区域上边界的距离为处自由下落，已知线框的边进入磁场以后，边到达边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落，到边刚刚到达磁场区域下边界
的
过程中，磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？（）
图2
解析：依题意，线框的边到达磁场边界之前的某一时刻线框的速度达到这一阶
段速度最大值，并设这一最大速度为
，则有
，线框中的电流为
，
作用于线框上的安培力
。速度达到最大值的条件是：，所以
边继续向下运动直至线框的边到达磁场的上边界的过程中，线框保持速度
不变，所以从线框自由下落至边进入磁场的过程中，由动能定理得
所以
从边进入磁场直到边到达磁场区域的下边界
过程中，作用于整个线框的安
培力为零，安培力做功也为零，线框只在重力作用下作加速运动，故线框从开始下落到边刚到达磁场区域下边界
过程中，
安培力做的总功即为线框自由下落至边进入磁场过
ab H 2L H >T B 0.1=dc P P 'm h 7.0=dc ab P P 'dc Q Q '2
/10s m g
=ab P P '0
v 0
1v BL E =R E I =
R v BL 0
1=R v L B I BL F 0
2
121=
=mg F =s m L B mgR
v /42
1
20==
dc ab P P '0
v ab 20221)(mv W L h mg =
++安J L h mg mv W 8.0)(2122
0-=+-=
安ab dc Q Q 'dc Q Q 'ab
程中安培力所做的功
，负号表示安培力做负功。
3. 用能量转化及守恒定律
求解
[例3] 如图3所示，金属棒在离地高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场B ，水平部分导轨上原来放有一个金属棒。已知棒的质量为。且
与棒的质量之比，水平导轨足够长，不计摩擦，求整个过程中回路释放的
电能是多少？
图3
解析：选棒为研究对象，棒从高处下滑到弧形轨道底部的过程中机械能守恒。设
棒到达弧形轨道底部的速度为，则有
（1） 棒进入磁场后，回路中产生感应电流，棒、都受到安培力的作用，做减速运动，做加速运动。经一段时间，棒、的速度达到相同，之后回路的磁通量不再发生变化，
感应电流为零，安培力为零，二者做匀速直线运动。设、达到的共同速度为，选、
系统为研究对象，系统从棒滑到弧形轨道底部至棒、以共同速度运动的过程中，所
受的合外力为零，系统的动量守恒。由动量守恒定律有
（2）
由能量转化及守恒定律可知，回路中释放的电能等于、系统机械能的损失，即
（3）
联立以上三式得
【模拟试题】（答题时间：90分钟）
一. 选择题（每小题4分，共40分）
J
W 8.0-=安其他
电E E ?=?a h b a a
m b 4
:3:=b a m
m a a h a a v 22a
a a v m gh m =
a a
b a b a b a b v a b a a b v
m m v m b a a a )(+=a b 2)(2
v m m gh m E b a a +-
=电74gh
m E a =
电
1. 某一闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的（ ） A. 磁通量的大小有关 B. 磁通量的变化大小有关 C. 磁通量的变化快慢有关
D. 磁场的磁感应强度大小有关 2. 下列几种说法正确的是（ ）
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. 线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大
C. 线圈放在磁场越强的位置，产生的感应电动势一定越大
D. 线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大
3. 如图1所示，一根水平放置的金属棒垂直于匀强磁场由静止开始下落，磁场的方向垂直纸面向外，则金属棒两端的感应电动势随时间变化的图象是图2中的（ ）
图1
图2
4. 下面各单位中不属于电动势的单位（伏特）的是（ ）
A. B. C. D.
5. 如图3所示，在下列情况下电流计G 中有电流通过的是（ ）（B 为匀强磁场，导轨电阻不计）
A. AB 向右匀速运动过程中
B. AB 向左匀速运动过程中
C. AB 向左加速运动过程中
D. AB 向右减速运动过程中
图3
6. 两个线圈、平行放置且通有如图4所示的电流，欲使线圈中的电流瞬间增大，可采取的方法是（ ）
A. 两线圈相对位置不变，增加中的电流
s m T /2?s m A /2
?s m H /?s Wb
/a b b a
B. 保持中的电流不变，将向右平移
C. 保持中的电流不变，将绕直径转动
D. 保持中的电流不变，将向上平移
图4
7. 如图5所示，一带负电的粒子，沿一圆环形导体的直径方向，在圆环表面匀速掠过，则（ ）
A. 圆环中没有感应电流
B. 圆环中有顺时针方向的感应电流
C. 圆环中有逆时针方向的感应电流
D. 粒子靠近时有顺时针方向的感应电流，离开时则相反
E. 粒子靠近时有逆时针方向的感应电流，离开时则相反
图5
8. 如图6所示，有一闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线和磁感线方向成角，磁感应强度随时间均匀变化，用下述方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是（ ）
A. 使线圈的匝数增加一倍
B. 使线圈的面积增加一倍
C. 使线圈的半径增加一倍
D. 改变线圈的轴线方向，使之与磁场方向平行
图6
9. 有一个电阻为、所围面积为S 的金属环放在磁场中，让磁感线垂直地穿过金属环所在平面。在时间内，若磁感应强度的变化为，通过金属环的电量将与下面哪个量的大小无关（ ）
A. 时间
B. 金属环所围成积S
C. 金属环电阻
D. 磁感应强度变化
10. 如图7所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一。磁
a a a a a
a ?
60r t ?B ?t ?r B ?
场垂直穿过粗金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在粗环内产生的感应电动势为E ，则
两点间的电势差为（两环间连线的电阻不计）
（ ）
A. B. C. D. E
图7
二. 填空题（每小题5分，共20分）
11. 如图8所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T 。一个匝数的矩形线圈边长
，，以角速度绕轴匀速转动。从图示位置转过时的瞬时感应电动势为 ，这段时间内的平均感应电动势为 。
图8
12. 长为的金属棒，以为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动（如图9），磁感强度为B ，则两端电势差等于 。
图9
13. 如图10，半径为的匝线圈套在边长为的正方形之外，匀强磁场垂直穿过
该正方形面积，当磁场以的变化率变化时，线圈产生的感应电动势大小是 。
b a ,E 21E 31E 3
250=n m ab 2.0=m bc 1.0=s rad /314=ωO O '?
90l ab b ω
ab r n l abcd t B
??
图10
14. 如图11所示，线圈面积，匝数，两端点连接一电容器
，线圈中的匀强磁场的磁感强度按增加，则电容器所带电量为
。
图11
三. 计算题（每小题10分，共40分）
15. 有一面积为的闭合金属环，电阻为。该金属环中磁场变化规律如图12
中直线所示，且磁场方向与环面垂直，在过程中，环中流过的电量Q 为多少？
图12
16. 如图13所示，平行导轨间距为，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于金属导轨所在的平面。一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计，当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定速度滑行时，通过电阻的电流强度为多大？
图13
2
5101m S -?=100=n F C μ20=s
T t B
/1.0=?
?2
100cm Ω1.0A A 'A A '
→d θv
R
17. 如图14所示，MN 、PQ 为两平行金属导轨，M 、P 间连有一阻值为R 的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场方向垂直纸面向里。有一半圆金属导线沿两导轨滑动，速度为，与导轨接触良好，半圆的直径与两导轨间的距离相等，设金属半圆环与导轨的电阻均可忽略，当金属半圆环向右运动时，通过电阻R 的电流为多少？
图14
18. 把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，如图15所示，一长度为，电阻等于R ，粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度向右移动经过环心O 时，求：
（1）棒上电流的大小及棒两端的电压
；
（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
图15
v
d a a 2v MN
U
【试题答案】
1. C
2. D
3. D
4. BC
5. CD
6. BCD
7. A
8. CD
9. A 10. C
11. 0，100V 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.（1）， （2）
ω221Bl t B nl ??2C 9
102-?C 01.0θsin R Bdv R Bdv R Bav 34Bav
32R v a B 38222
法拉第与电磁感应定律
法拉第与电磁感应定律 摘要：法拉第，在科学史上做出杰出贡献的实验物理学家,他是名副其实的穷二代，凭借高于常人的智商和自己坚持不懈的努力成为了举世闻名的科学家，他不只是在电磁学中引入了电场线和电磁感应线，这使得后人能更清楚、形象地理解电磁场。他最突出的成就就是发现了电磁感应定律，不但促进了科学的发展而且还开创了人类美好生活的新时代，为人类带来了丰富的物质和精神财富。 关键词：法拉第、电磁感应定律、应用、学习、感应电流 0引言 在21世纪的新时代，法拉第电磁感应定律的运用遍及人类生活的很多方面并使我们的生活越来越便捷，享受着这个时代独有的幸福的同时，我们便更想探索法拉第电磁感应定律具体应用在哪些方面，更想知道到底是什么样的天才发现了这样神奇的定律。本篇论文选择了对近代物理学做出了杰出贡献的英国科学家法拉第的生平进行全面的分析，并综述了电磁感应定律在科技史上的地位。文中有历史、人物和科学的发展过程。 1法拉第简介 1.1法拉第的家庭背景 法拉第，一个自学成才的理工男。1971年9月22日这个未来著名的物理学家呱呱坠地，他是家里的第三个儿子，他的家庭贫困，父亲是一个铁匠，靠着自己勤劳的双手养家糊口，收入甚微，入不敷出。所以，“富二代”、官二代“这样的身份注定与他无缘，要想以后出人头地，只能靠他自己的天赋和努力。贫困的家庭连温饱都难以解决，上学接受教育对他来说那只能是梦想。由于穷困，法拉第在人生最灿烂的时候辍学了，那一年他才13岁，是求知欲最强烈的年华。退学后，为生活所迫，他在街上卖报、在书店当学徒挣钱以贴补家用。是金子就一定会发光，是锤子就一定会受伤，法拉第无疑就是一块金子，就算是出生卑微，无学可上也不会阻碍他这块金子熠熠生辉。 1.2法拉第的求学及工作经历 法拉第酷爱学习，任何一个学习机会对于他都是极其珍贵的，他的哥哥注意到了他的天赋，所以愿意资助他学习，他非常幸运地参加了很多科学活动。通过这些活动他开始接触到了科学的神秘世界并且深深地被科学所吸引，这一切为他未来成为科学家铺好了道路。如果你足够好上帝一定不会埋没你，而且总会为你开上一扇窗，法拉第就是被上帝宠爱的那个人才，上帝为他开了一扇窗从而结识了著名的化学家戴维，他被戴维的才华所征服，随即他大胆地写信给戴维讲述了他对一些科学的见解，并表明自己热爱科学、愿意为科学献身。机会总是垂青于有准备的人，法拉第的能力才华深受戴维的赏识，22岁的他就被戴维任命为自己的实验助理。名师出高徒，法拉第以戴维为师，这为他后来的成就铺就了一条康庄大道。而且法拉第聪明、刻苦，很受戴维的器重，所以每次戴维外出考察时总会让法拉第相伴，而每一次外出考察对他来说都是弥足珍贵的学习机会，都会是他增长知识、开拓视野。 法拉第于1815年回到皇家研究所，而且他的启蒙老师戴维非常耐心地指导他做各种研究工作，在他们共同的努力下好几项化学研究都取得了成果。1816年对法拉第来说是不寻常的一年，是他科学道路的新起点，因为在这一年他发表了他人生中的首篇论文。从1818年开始他和J·斯托达特共同钻研合金钢，并且第一次独立创立了著名的金相分析方法。由于法拉第工作兢兢业业，深受研究院的重视，所以1821年被学院提升担任皇家学院总监这一要职。在两年之后的1823年，经过刻苦的钻研他发现了氯气与其余一些气体的液化方法。世界总是公平的，春天种下什么种子秋天就会收获什么果实，而法拉第所付出的努力也是会得到回报的，1824年1月他终于正式成为皇家学会的会员。1825年2月法拉第传承了启蒙老师戴维曾经的职位即被任命为皇家研究所实验室主任。就在这一年，他又有一项伟大的发现-----他发现了有机物苯。
培优法拉第电磁感应定律辅导专题训练含答案解析
培优法拉第电磁感应定律辅导专题训练含答案解析 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示,在磁感应强度B =1.0 T 的有界匀强磁场中(MN 为边界)，用外力将边长为L =10 cm 的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，已知在线框拉出磁场的过程中，ab 边受到的磁场力F 随时间t 变化的关系如图所示，bc 边刚离开磁场的时刻为计时起点(即此时t =0).求: (1)将金属框拉出的过程中产生的热量Q ; (2)线框的电阻R . 【答案】（1）2.0×10-3 J （2）1.0 Ω 【解析】 【详解】 (1)由题意及图象可知，当0t =时刻ab 边的受力最大，为： 10.02N F BIL == 可得： 10.02A 0.2A 1.00.1 F I BL = ==? 线框匀速运动，其受到的安培力为阻力大小即为1F ，由能量守恒： Q W =安310.020.1J 2.010J F L -==?=? (2) 金属框拉出的过程中产生的热量： 2Q I Rt = 线框的电阻： 3 22 2.010Ω 1.0Ω0.20.05 Q R I t -?===? 2．如图，水平面（纸面）内同距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上，t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．0t 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g ．求
（1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； （2）电阻的阻值． 【答案】0F E Blt g m μ??=- ??? ； R =220 B l t m 【解析】 【分析】 【详解】 （1）设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：ma=F-μmg ① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有：v =at 0 ② 当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为:E=Blv ③ 联立①②③式可得:0F E Blt g m μ?? =- ??? ④ （2）设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆的电流为I ，根据欧姆定律：I=E R ⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为：f BIl = ⑥ 因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得：F –μmg–f=0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得: R =220 B l t m 3．如图所示，光滑的长平行金属导轨宽度d=50cm ，导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨上端电阻R=0.8Ω，其他电阻不计．导轨放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T ．金属棒ab 从上端由静止开始下滑，金属棒ab 的质量m=0.1kg ．（sin37°=0.6，g=10m/s 2） （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求当速度达到5m/s 时导体棒的加速度； （3）若经过时间t ，导体棒下滑的垂直距离为s ，速度为v ．若在同一时间内，电阻产生的热与一恒定电流I 0在该电阻上产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式（各物理量全部用字母表示）．
法拉第电磁感应定律教案
§ 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 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 ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 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 ，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 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 ● 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 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 电路断开，肯定无电流，但有电动势。 2．电流大，电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定，电阻一定的情况下，电流越大，表明电动势越大。 3．图b 中，哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中，哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。
专题突破电磁感应中的动力学问题课后练习
专题突破电磁感应中的动力学问题 （答题时间：30分钟） 1. 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上的电流方向是由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 2. 如图（a）所示为磁悬浮列车模型，质量M＝1 kg的绝缘板底座静止在动摩擦因数μ1＝0.1的粗糙水平地面上。位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m＝1 kg， 边长为1 m，电阻为1 16Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2＝0.4。OO′为AD、BC的中线。在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO′CD区域内磁场如图（b）所示，CD恰在磁场边缘以外；OO′BA区域内磁场如图（c）所示，AB恰在磁场边缘以内（g＝10 m/s2）。若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则金属框从静止释放后（） A. 若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为3 m/s2 B. 若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为7 m/s2 C. 若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s2，绝缘板仍静止 D. 若金属框不固定，金属框的加速度为4 m/s2，绝缘板的加速度为2 m/s2 3. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时电键S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的速度v与时间t的关系图象可能正确的是（）
法拉第电磁感应定律总结
法拉第电磁感应定律总结 一·电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流 注意： 1) 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2) 产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。 3) 产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。： 二·电磁感应规律 1感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。 当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为E=BLV(1)。 此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉第电磁感应定律。 2在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知B S T。 如果回路是n匝串联，则 E=NBS/T(2)。 3公式一：要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直 (l^B )。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直 于B方向上的投影) 公式二: 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与 磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时,此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交 变电动势就属这种情况。 4严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的 磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率表示磁通量变 化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它们的区别类似于力学中的v, 的区别, 另外I、也有类似的区别。 5 当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B的平面内，以角速度匀速转动时，其两端感应电动势为E=1/2BL*LW。 6 三种切割情形的感应电动势
高考物理专题：电磁感应定律与楞次定律
2020高考物理 电磁感应定律 楞次定律（含答案） 1.如图所示，一水平放置的N 匝矩形线框面积为S ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( ) A.3－1 2BS B.3＋1 2NBS C. 3＋1 2 BS D. 3－1 2 NBS 答案 C 2.(多选)涡流检测是工业上无损检测的方法之一，如图所示，线圈中通以一定频率的正弦交流电，靠近待测工件时，工件内会产生涡流，同时线圈中的电流受涡流影响也会发生变化。下列说法中正确的是( ) A ．涡流的磁场总是要阻碍穿过工件磁通量的变化 B ．涡流的频率等于通入线圈的交流电频率 C ．通电线圈和待测工件间存在周期性变化的作用力 D ．待测工件可以是塑料或橡胶制品 答案 ABC 3.如图所示，ab 为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a 点在纸面内转动；S 为以a 为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b 端与金属环保持良好接触；A 为电流表，其一端与金属环相连，一端与a 点良好接触。当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab 杆的位置如图所示，则此时刻( )
A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零 答案A 4．(多选)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝。闭合开关S的瞬间() A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 答案AB 5．如图所示，矩形金属线框abcd放在水平桌面上，ab边和条形磁铁的竖直轴线在同一竖直平面内，现让条形磁铁沿ab边的竖直中垂线向下运动，线框始终静止。则下列说法正确的是()
高中物理-法拉第电磁感应定律教案
高中物理-法拉第电磁感应定律教案 教学目标：知识与技能1、知道什么是感应电动势。2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单的问题。4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。 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t n E ??Φ=，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观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;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 教学重点：法拉第电磁感应定律 教学难点：磁通量的理解 教具：磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A 、大螺线管B 教学过程： 一、感应电动势 说明：既然在闭合电路中产生了感应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中，感应电动势越大，感应电流越大。那么，感应电动势的大小跟什么因素有关呢？请看实验 演示实验：实验装置：图3 .1-2 和图3.1-3 实验过程：在图3.1 -2中，使导体捧以不同的速度切割磁感线，砚察电流表指针偏转的幅度。 实验结论：在导线切割磁感线的过程中，切割速度越大，感应电动势越大 实验过程：在图3.1-3 中，使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出，观察电流表指针偏转的幅度。 实验结论：在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中，插入和拔出的速度越大，感应电动势越大 说明：导体捧以较大的速度切割磁感线，和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出，都使线圈中的磁通量发生变化，且磁通量变化的速度比较大 说明：许多实验都表明，感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通
20172018学年高考物理二轮复习专题检测“三定则两定律”破解电磁感应选择题
专题检测（十八）“三定则、两定律”破解电磁感应选择题 1.[多选](2016·江苏高考)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放 大后传送到音箱发出声音。下列说法正确的有( ) A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B．取走磁体，电吉他将不能正常工作 C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 解析：选BCD 铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A错误；取走磁体后，金属弦不能被磁化，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B 正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律E＝n ΔΦ Δt 知，线圈的感应电动势变大，选 项C正确；弦振动过程中，线圈中的磁场方向不变，但磁通量一会儿增大，一会儿减小，则产生的感应电流的方向不断变化，选项D正确。 2.(2017·焦作模拟)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1 m，c、d间，d、e间，c、f间分别接着阻值R＝10 Ω的电阻。 一阻值R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 m/s匀速向左运动，导体 棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝ T、方 向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是( ) A．导体棒ab中电流的流向为由b到a B．c、d两端的电压为2 V C．d、e两端的电压为1 V D．f、e两端的电压为1 V 解析：选D 由右手定则可知ab中电流方向为a→b，选项A错误；导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，ab为电源，c、d间电阻R为外电路负载，d、e和c、f间电 阻中无电流，d、e间无电压，因此c、d间与f、e间电压相等，U cd＝E 2R ×R＝ Blv 2 ＝1 V，选 项D正确，B、C错误。 3．(2017·天津高考)如图所示，两根平行金属导轨置于水平 面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好 接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。 现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是( ) A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小
高二物理专题练习-法拉第电磁感应定律练习题40道
xxxXXXXX 学校XXXX 年学年度第二学期第二次月考 XXX 年级xx 班级 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 一、选择题 （每空？ 分，共？ 分） 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面，下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人，在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献，下列陈述中不符合历史事实的是（ ） A ．法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B ．法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C ．法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D ．法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示，两个同心放置的共面金属圆环a 和b ，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa 和Φb 大小关系为： A.Φa ＞Φb B.Φa ＜Φb C.Φa ＝Φb D.无法比较
4、关于感应电动势大小的下列说法中，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．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律，下面理解正确的是 A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零 C．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大 D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 6、如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在PQ两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，电压表的读数：（金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为B） A．恒定不变，读数为BbV B．恒定不变，读数为BaV C．读数变大 D．读数变小 7、如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示，一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下，设线框下落过程中，下边保持水平向下平动。在线框的下方，有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区，磁场区高度为2L，磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后，刚好匀速进入磁场区，进入过程中，线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是
培优易错试卷电磁感应现象的两类情况辅导专题训练及详细答案
培优易错试卷电磁感应现象的两类情况辅导专题训练及详细答案 一、电磁感应现象的两类情况 1．如图甲所示，MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M 、P 之间接电阻箱R ，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 1T ．质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r ，现从静止释放杆ab ，测得最大速度为v m ．改变电阻箱的阻值R ，得到v m 与R 的关系如图乙所示．已知轨距为L = 2m ，重力加速度g 取l0m/s 2，轨道足够长且电阻不计．求： (1)杆ab 下滑过程中流过R 的感应电流的方向及R =0时最大感应电动势E 的大小； (2)金属杆的质量m 和阻值r ； (3)当R =4Ω时，求回路瞬时电功率每增加2W 的过程中合外力对杆做的功W ． 【答案】(1)电流方向从M 流到P ，E =4V (2)m =0.8kg ，r =2Ω (3)W =1.2J 【解析】 本题考查电磁感应中的单棒问题，涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识． (1)由右手定则可得，流过R 的电流方向从M 流到P 据乙图可得，R=0时，最大速度为2m/s ，则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ，杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律E I R r = + 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222 sin sin B L mg mg v R r B L θθ = + 结合函数图像解得：m = 0.8kg 、r = 2Ω (3)由题意：由感应电动势E = BLv 和功率关系2 E P R r =+ 得222 B L V P R r =+ 则222222 21B L V B L V P R r R r ?=-++ 再由动能定理222111 22 W mV mV =- 得22 () 1.22m R r W P J B L += ?=
法拉第电磁感应定律教案
第四节法拉第电磁感应定律（教案） 教学目标： （一）知识与技能 1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源 2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。 3．让学生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。 （二）过程与方法 （1）通过实验，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。 （三）情感、态度与价值观 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。 教学重点 1、让学生探究影响感应电动势的因素，并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关 系。 2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。 教学难点 如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。 教学用具 多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等） 教学过程： 课堂前准备 将实验器材提前分组发给学生。以便分组实验。 引入新课 师：在物理学史上，有这样一位科学家，他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。
今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁？——英国科学家法拉第。 下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验） 在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视，指导。学生可能出现的情况： 组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师应加以必要的指导。 师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢？(学生回答) 师：如果你是法拉第，当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？（学生回答） 好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定?小组讨论一下。（学生讨论） （可让学生自由回答）情况预测：线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等…….. 师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化，那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E 与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt 有什么定性关系。 研究三个变量之间的关系，我们采用什么方法? （生答）待定系数法黑板上板书： ΔΦ一定，Δt 增大，则E Δt 一定，ΔΦ增大，则E 师：好，现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能 设计试验来探究一下： 在这里教师要在巡回中加以指导，对对学生的设计方案进行 必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。（注意图中 两个电表不应该是电流计） 学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论。 精确的定量实验人们得出：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，这就是法拉第电磁感应定律。 表达式：E= t n E ??Φ= 实际上，上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n 匝线圈，那么表达式应该是怎样的？为什么？可以从理论上得出吗？
《楞次定律和法拉第电磁感应定律
2016楞次定律和法拉第电磁感应定律(一) 班级姓名 【知识反馈】 1.产生感应电流的条件： 2.楞次定律的内容： 从不同角度理解楞次定律： （1）从磁通量变化的角度： （2）从相对运动的角度： （3）从面积变化的角度： 3.法拉第电磁感应定律的内容： 表达式：，适用 表达式：，适用 【巩固提升】 1、如图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈 都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是 ( ) A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同 C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速 D．线圈静止不动 2、如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是( ) A．同时向左运动，两环间距变大； B．同时向左运动，两环间距变小； C．同时向右运动，两环间距变大； D．同时向右运动，两环间距变小。 3.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q 平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下 落接近回路时( ) A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g 4.如图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，其中表示正确的是( )
5.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为( ) A．BLv B．BLv sinθ C．BLv cosθ D．BLv(l＋sinθ) 6.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线与一 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，两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态，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， B、正在减弱， C、正在增加， D、正在减弱， 7．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11（甲）所示，磁场方向竖直向上为正。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随时间变化情况的是( ) 8．如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0 Ω的定值电阻，导体棒ab长L＝0.5 m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4 T，现使ab以v＝10 m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是( ) A．导体棒ab中的感应电动势E＝2.0 V B．电路中的电流I＝0.5 A C．导体棒ab所受安培力方向向右 D．导体棒ab所受合力做功为零 9. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大 线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁感线垂 直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺 时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（）
专题12 电磁感应(第03期)-2019年高三物理二模、三模试题分项解析 Word版含解析
专题12 电磁感应 -2019年高三二模、三模物理试题分项解析（I） 一．选择题 1.（2019河南安阳二模）如图所示，同种材料的、均匀的金属丝做成边长之比为1：2的甲、乙两单匝正方形线圈，已知两线圈的质量相同。现分别把甲、乙线圈以相同的速率匀速拉出磁场，则下列说法正确的是 A. 甲、乙两线圈的热量之比为1：2 B. 甲、乙两线圈的电荷量之比为1：4 C. 甲、乙两线圈的电流之比为1：2 D. 甲、乙两线圈的热功率之比为1：1 【参考答案】AD 【名师解析】设线圈的边长为L，金属丝的横截面积为S，密度为，电阻率为则根据题意有：质量为，电阻为 由于：：2，，可得：：1，：：根据可知电流之比：：1，故C错误。 根据，可知热量之比：：2，故A正确。 通过线圈的电荷量，可知，：：1，故B错误。 由知两线圈的热功率之比：：1，故D正确。 【关键点拨】 根据线圈的质量相等，由密度公式求出线圈横截面积之比，根据法拉第定律、欧姆定律和焦耳定律求热量之比，由求电荷量之比。由求线圈的热功率之比。
本题的关键要根据电磁感应与电路的知识得到各个量的表达式，再运用比例法求各个量之比。最好掌握感 应电荷量公式，直接运用可提高解题速度。 2.（2019湖南岳阳二模）如图所示，匀强磁场中有两个用粗细和材料均相同的导线做成的导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2：1，圆环中的感应电流分别为I a和I b，热功率分别为P a、P b．不考虑两圆环间的相互影响，下列选项正确的是（） A. ：：1，感应电流均沿顺时针方向 B. ：：1，感应电流均沿顺时针方向 C. ：：1 D. ：：1 【参考答案】AD 【名师解析】 根据法拉第电磁感应定律可得：E==，而==，故有：E a：E b=4：1， 根据电阻定律可得：R==可得电阻之比R a：R b=2：1 依据闭合电路欧姆定律可得：I=， 因此I a：I b=2：1； 根据楞次定律可得，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，所以感应电流均沿顺时针方向，故A正确，B 错误；根据电功率的计算公式P=EI可得P a：P b=8：1，故C错误、D正确。 【关键点拨】 根据法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小，再依据闭合电路欧姆定律与电阻定律，即可确定感应电流的大小，最后根据楞次定律判断感应电流的方向；根据电功率的计算公式求解电功率之比。 本题整合了法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的内家，掌握楞次定律，及电阻定律的应用，常规题，
电磁感应中几种重要题型
电磁感应中的几种重要题型 一、四种感应电动势的表达式及应用 1、法拉第电磁感应定律 2、导体平动产生的电动势（两两垂直） 3、导体转动产生的电动势 4、线圈平动产生的电动势 5、线圈转动产生的电动势 二、1、导体电流受力分析及动态运动过程的处理 2、电磁感应中图像问题 3、电磁感应中能量问题（动能定理及能量守恒） 4、怎样求电量 5、怎样求电磁感应中非匀变速运动中的位移 6、怎样处理双轨问题及动量定理及守恒的应用 7、自感现象的处理 对应练习： 1、如图所示,有一闭合的矩形导体框,框上M、N两点间连有一电压表,整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中,且框面与磁场方向垂直.当整个装置以速度v向右匀速平动时,M、N之间有无电势 __________. 差?__________(填“有”或“无”)，电压表的示数为 2、匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导 线ab，磁感线垂直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈Array N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（） A、匀速向右运动 B、加速向右运动 C、减速向右运动 D、加速向左运动
3、如图所示,质量为m 的跨接杆可以无摩擦地沿水平的平行导轨滑行,两轨间宽为L ,导轨与电阻R 连接.放在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B ,杆的初速度为v 0,试求杆到停下来所滑行的距离及电阻R 消耗的最大电能为多少? 【2 20L B mRv ；2 0mv 2 1】 4、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( ) A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b C ．金属棒的速度为v 时．所受的安培力大小为22B L v F R D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 5、如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。则此过程 （ ） A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R 的电量为 C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量
10.2 法拉第电磁感应定律、自感和涡流
10.2 法拉第电磁感应定律、自感和涡流 概念梳理： 一、法拉第电磁感应定律 1． 感应电动势 (1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源，导体的电阻相当于电源内阻． (2)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝E R ＋r . 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)公式：E ＝n ΔΦ Δt . 3． 导体切割磁感线的情形 (1)一般情况：运动速度v 和磁感线方向夹角为θ，则E ＝Bl v sin θ. (2)常用情况：运动速度v 和磁感线方向垂直，则E ＝Bl v . (3)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势E ＝Bl v ＝12Bl 2ω(平均速度等于中点位置线速度1 2lω)． 二、自感与涡流 1． 自感现象 (1)概念：由于线圈本身的电流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自感电动势． (2)表达式：E ＝L ΔI Δt . (3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关．其单位是亨利，符号是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感应电流，这种电流像水中的旋涡，所以叫涡流． 考点一 法拉第电磁感应定律的应用
1． 感应电动势大小的决定因素 (1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦ Δt 和线圈的匝数共同决定，而与磁 通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系． (2)当ΔΦ仅由B 引起时，则E ＝n S ΔB Δt ；当ΔΦ仅由S 引起时，则E ＝n B ΔS Δt . 2．公式E ＝n ΔΦ Δt 中，若Δt 取一段时间，则E 为Δt 时间内感应匀强电动势的平均值．当磁 通 量的变化率ΔΦ Δt 随时间非线性变化时，平均感应电动势一般不等于初态电动势与末态电动势 的平均值．若Δt 趋近于零，则表示感应电动势的瞬时值． 3．磁通量的变化率ΔΦ Δt 是Φ－t 图象上某点切线的斜率． 4．E ＝n ΔΦ Δt 与E ＝Bl v 的区别 (1)研究对象不同：前者是一个回路(不一定闭合)，后者是一段直导线； (2)适用范围不同：E ＝n ΔΦΔt ＝n B ΔS Δt ＝n S ΔB Δt 适用于一切感应电动势的求解；而E ＝Bl v 只适用 于匀强磁场中导体棒l ⊥v 且v ⊥B 时感应电动势的求解； (3)意义不同：E ＝n ΔΦ Δt 求解的是平均电动势；E ＝Bl v 可以求解平均电动势，也可以求解瞬时 电动势． 5．通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路总电阻R 总有关，与时间长短无关．推导如 下：q ＝I Δt ＝n ΔΦΔtR 总·Δt ＝n ΔΦ R 总. 6．应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤 (1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况； (2)利用楞次定律确定感应电流的方向； (3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解． 【例1】如图甲所示，边长为L 、质量为m 、总电阻为R 的正方形导线框静置于光滑水平面 上，处于与水平面垂直的匀强磁场中，匀强磁场磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所 示．求： (1)在t ＝0到t ＝t 0时间内，通过导线框的感应电流大小； (2)在t ＝t 0 2 时刻，ab 边所受磁场作用力大小； (3)在t ＝0到t ＝t 0时间内，导线框中电流做的功． 甲 乙
电磁感应(微元与积分专题)
电磁感应（微元与积分专题） 一．例题1.如图所示，在水平面上有两条平行金属导轨MN 、PQ ，导轨间距为d ，匀强磁场垂直于导轨所在的平面向下，磁感应强度大小为B ，两根金属杆间隔一定的距离摆放在导轨上，且与导轨垂直，两金属杆质量均为m ，电阻均为R ，两杆与导轨接触良好，导轨电阻不计，金属杆与导轨间摩擦不计，现将杆2固定，杆1以初速度v 0滑向杆2，为使两杆不相碰，则两杆初始间距至少为 A 、mRv 0 B 2d 2 B 、mRv 02B 2d 2 C 、2mRv 0B 2d 2 D 、4mRv 0B 2d 2 2.如图所示，两根相距为d 足够长的光滑平行金属导轨位于水平的xOy 平面内，导轨与x 轴平行，左端接有阻值为R 的电阻.在x >0的一侧存在竖直向下的磁场，金属棒质量为m ，电阻为r ，与金属导轨垂直放置，且接触良好．开始时，金属棒位于x =0处，现给金属棒一大小为v 0、方向沿x 轴正方向的初速度，金属棒沿导轨滑动，金属导轨电阻可忽略不计．问： ? 金属棒滑行过程中安培力对金属棒做的功和电阻R 上产生的焦耳热； ? 若导轨间的磁场是匀强磁场，磁感应强度为B ，导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x 1； ? 若导轨间的磁场是非匀强磁场，磁感应强度B 沿x 轴正方向增加，且大小满足kx B 2， 导体棒最终在导轨上静止时的坐标 x 2． 3.如图所示，间距为L 的两条足够长的平行塑料绝缘光滑导轨与水平面的夹角为θ，磁感应强度为B 的条 形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d ，间距为2d ．质量为m 、有效电阻为R 的均质 矩形导体框ABCD 对称地放在导轨上，AB 和CD 边与导轨垂直．(重力加速度大小为g ) （1）如果矩形导体框ABCD 的宽度BD 等于3d ，求矩形导体框ABCD 由静止释放下滑s 距离时速度大小为多少？ （2） 如果矩形导体框ABCD 的宽度BD 等于2d ，线框AB 边从磁场区域1上边由静止开始通过磁场区域1所需要的时间为t ，求线框AB 边刚通过磁场区域1时的速度大小？这段时间内线框中所产生的热功率为多少？ （3）对于第(2)问所述的运动情况，线框CD 边刚穿出第n 个磁场区域时的速率为v ，试求：线框CD 边由静止起始，至通过第n 个磁场区域时的总时间为多少？ 二．作业 1.如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B ＝1 T ，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d ＝0.5 m ，现有一边长l ＝0.2 m 、质量m ＝0.1 kg 、电阻R ＝0.1 Ω的正方形线框MNOP 以v 0＝7 m/s 的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求： ?线框MN 边刚进入磁场时受到安培力的大小F ； P N Q
专题四：41电磁感应定律及其应用
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