法拉第电磁感应定律.doc

§4.2法拉第电磁感应定律[学习目标]1、知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式2、会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算3、会用公式进行计算[自主学习]1．穿过一个电阻为R=1的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（A）线圈中的感应电动势每秒钟减少2V (B)线圈中的感应电动势是2V[来源:学科网ZXXK] (C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A （D）线圈中的电流是2A2．下列几种说法中正确的是：（A）线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大（B）穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大（C）线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大（D）线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3．有一个n匝线圈面积为S，在时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 ，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 4．如图所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比 。

5．如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是______．[典型例题]例1 如图所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1,线圈外接一个阻值R=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：（1）前4S内的感应电动势（2）前5S内的感应电动势 例2.如图4所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受安培力的大小 [针对训练]1．长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：(A)产生相同的感应电动势 （B）产生的感应电流之比等于两者电阻率之比(C)产生的电流功率之比等于两者电阻率之比(D)两者受到相同的磁场力2．在图中，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，ad边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab、ad边长分别用L1、L2表示，若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t，则通过线框导线截面的电量是: 3．在理解法拉第电磁感应定律及改写形势,的基础上（线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：（A）对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比（B）对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 成正比 （C）对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率成正比（D）题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是时间内的平均值4．如图所示，两个互连的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的，磁场方向垂直穿过粗金属环所在的区域，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a、b两点的电势差为 。

 5.根椐法拉第电磁感应定律E=Δф/Δt推导导线切割磁感线,即在B⊥L，V⊥L， V⊥B条件下，如图所示，导线ab沿平行导轨以速度V匀速滑动产生感应电动势大小的表达式E=BLV 6．如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L=0.5m,左端接一电阻R=0.20,磁感应强度B=0.40T的匀强磁场方向垂直导轨平面，导体棒ab垂直导轨放在导轨上，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab棒以V=4.0m/s的速度水平向右滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小 （2）回路中感应电流的大小[能力训练] 3 如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：(A) 向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反 (B) 不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针(C) 向右匀速拉出时，感应电流方向不变(D) 要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变2．如图所示，两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒可沿导轨自由移动，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨电阻不计；现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉，经过时间速度为V，加速度为，最终以2V做匀速运动若保持拉力的功率恒定，经过时间，速度也为V，但加速度为，最终同样以2V的速度做匀速运动，则：3．如图所示，金属杆ab以恒定速率V在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变）,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是： (A)ab杆中的电流与速率成正比；(B)磁场作用于ab杆的安培力与速率V成正比；(C)电阻R上产生的电热功率与速率V的平方成正比；(D)外力对ab杆做的功的功率与速率V的平方成正比。

4．如图中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度v不变，而将磁感强度由B增为2B除电阻R外，其它电阻不计那么：（A）作用力将增为4倍 （B）作用力将增为2倍（C）感应电动势将增为2倍（D）感应电流的热功率将增为4倍5．如图所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：（A） 水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能（B） 只有在cd棒做匀速运动时， F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能（C） 无论cd棒做何种运动， 它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 (D) R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值6．如图所示，在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上，以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd，整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中．已知小线框每边长L，每边电阻为r,其它电阻不计现使小线框以速度v向右平移，求通过电阻R的电流及R两端的电压．7. 在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9Ω，以及电键S和电压表．垂直导轨搁置一根电阻r=1Ω的金属棒ab，棒与导轨良好接触．现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，如图15所示，试求： （1）电键S闭合前、后电压表的示数；（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率． 8．如图所示，电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L,bc=h，质量为m。

该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场， 磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？9．如图所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无初速度释放，释放后一小段时间内，金属棒下滑的速度逐渐 ，加速度逐渐 10．竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图所示，质量为10g，电阻为1Ω的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置）问：(1)到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多大高度？ (2)若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？ (3)以上过程产生了多少热量？参考答案自主学习 1.BD 2.D 3. 4.5:1 5.针对训练 1.A 2.B 3.ACD 4. 5.证明：设导体棒以速度V匀速向右滑动，经过时间，导体棒与导轨所围面积的变化 6．（1）0.8V （2）4A能力训练 1.BCD 2.AD 3.ABCD 4. ACD 5.BC 6.[来源:学科网] 7.(1)5V,4.5V (2) 2.5W 8. 9.增大，减小 10．（1）0.4米 （2）0.4米/秒 0.0392J。