第五节 法拉第电磁感应定律的应用

1、 宁阳四中高二物理导学案第五节 法拉第电磁感应定律的应用 （一） 班级_姓名_ 制作：吴志强 审核：高二物理组 2015.1.8例1.如图所示，小灯泡的规格为“2V 4W”，接在光滑水平导轨上，轨距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻l,整个装置处于磁感应强度B=lT的匀强磁场中，为使小灯泡正常发光，求：(1) 棒的滑行速度多大；(2) 拉动棒ab的外力功率多大；(3) 整个电路的热功率；(4) 1s内通过灯泡的电荷量.变式训练1 电阻为R的圆形线圈中间存在垂直穿过一正方形区域的磁场，如图甲所示，正方形的边长为L.当磁场随时间的变化规律如图乙所示时，则穿过圆形线圈磁通量的变化率

2、为_，t0时刻线圈产生的感应电流大小为_.方向沿_。变式训练2在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0,R1=4.0,R2=5.0,C=30F.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.(1) 求螺线管中产生的感应电动势；(2) 闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；(3) S断开后，求流经R2的电荷量. 例2.如图所示，在匀强磁场中，MN和pq是两条平行的金属导轨，而ab与cd为串联有电压表和电流表的两根金属棒，当两棒以相同速度向右运动时，正确的是（ ）A. 电压表有读数，电流表有读数B. 电压表无读

3、数，电流表无读数C.电压表有读数，电流表无读数D.电压表无读数，电流表有读数变式训练3 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属ab棒以水平初速度抛出，且棒与磁场垂直，设棒在落下的过程中方向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动的过程中产生的感应电动势大小变化情况是 A.越来越大 B.越来越小C.保持不变D.无法判断【课堂达标检测】1.A、B两个闭合电路，穿过A电路的磁通量由0增加到3×103Wb，穿过B电路的磁通量由5×103Wb增加到6×103Wb.则两个电路中产生的感应电动势EA和EB的关系是（ ） A.EAEB B.EA=EB C.EAEB D.无

4、法确定2. 如图所示，匀强磁场方向垂直于线圈平面，先后两次将线圈从同一位置匀速地拉出有界磁场，第一次拉出时速度为，第二次拉出时的速度为这两次拉出线圈的过程中，下列说法错误的是（ ）A. 线圈中感应电流之比是1：2B. 线圈中产生的热量之比是2：1C. 沿运动方向作用在线框上的外力的功率之比为1：2D. 流过任一横截面感应电荷量之比为1：1 3.在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度、滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（ ）A. =，方向都向右B. =，方向都向左C. ,向右，向左D. ，向左，向右 4.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度

5、大小均为B，方向相反且垂直纸面，pq为其边界，OO为其对称轴.一导线折成边长为的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度向右运动，当运动到关于00对称的位置时（ ）A. 穿过回路的磁通量为零B. 回路中感应电动势大小为C.回路中感应电流的方向为顺时针方向D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同5如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50 m，接有电阻R=0.20 ，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40 T.一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab的电阻均不计.当ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时，求： （1）ab棒中产生的感应电

6、动势大小； （2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小； 6.如图所示，在磁感应强度的大小为B=0.5T的匀强磁场中，长为0.5m的导体斜搭在金属框架上，导体与框架的夹角为37°,以10m/s的速度向右滑动，电容器的电容C=20F,则电容器上所带电荷量为多少？ 宁阳四中高二物理导学案第四节 法拉第电磁感应定律的应用 （二） 班级_姓名_ 制作：吴志强 审核：高二物理组 2015.1.91如图13-45所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可

7、不计.开始时，给ef一个向右的初速度，则（ ）A.ef将减速向右运动，但不是匀减速B.ef将匀减速向右运动，最后停止C.ef将匀速向右运动D.ef将往返运动2一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图13-50所示.以I表示线圈中的感应电流，以图中的线圈上所示方向的电流为正，则图13-51的I-t图正确的是（ ）3.某实验小组用如图13-38所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是（ ）A.aGb B.先aGb，后bGaC.bGa D.先bGa,后aGb 4.如图所示，水平放置的U形导电框架上接有电

8、阻R，导线ab 能在框架上无摩擦地滑动，竖直向上的匀强磁场竖直穿过框架平面，当ab匀速向右移动时，以下判断错误的是： A导线ab除受拉力作用外，还受到磁场力的作用 Bab移动速度越大，所需拉力也越大 Cab移动速度一定，若将电阻增大些，则拉动ab的力可小些 D只要使ab运动并达到某一速度后，撤去外力，ab也能在框架上维持匀速直线运动 5.如图所示，闭合矩形线圈abcd从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈bc边的长度，不计空气阻力则： × × × × × × × × 

9、15; abcd A从线圈dc边进入磁场到ab边刚穿出磁场的整个过程中，线圈中始终有感应电流 B从线圈dC边进入磁场到ab边刚穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度 CdC边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向与dc边刚穿出磁场时感应电流的方向相同 Ddc边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小与dc边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等EFPQRSMN450 6.如图所示，PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN直线与水平成450角E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流，正确的说法是： A当E点经过边界MN时，线框中

10、感应电流最大 B当P点经过边界MN时，线框中感应电流最大 C当F点经过边界MN时，线框中感应电流最大 D当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大R0R0AB 7.如图，一个半径为L的半圆形硬导体AB以速度v，在水平U型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路电阻为R0半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计,则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为： A. B. C. D. 8.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装

11、置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向的垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦. （1）请画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.9磁感应强度为B的匀强磁场中，有一根弯成450的金属线POQ，其所在平面与磁场垂直，如图，长直导线MN与金属线紧密接触，起始时Ob=L0米，且MNOQ，所有导线单位长度电阻均为r，当MN以速度v，平行于OQ向右匀速滑动时，求： (1)闭合电路aOb中感应电

12、流的大小和方向 (2)驱使MN作匀速运动的外力随时间变化的规律NaPoQMbBv (3)导线上产生的热功率随时间变化的规律 宁阳四中高二物理导学案第四节 法拉第电磁感应定律 （三） 班级_姓名_ 制作：吴志强 审核：高二物理组 2015.1.10 1.下列说法中正确的有：（ ） A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流和感应电动势 D、线框不闭合时，若穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中没有感应电流，但有感应电动势 2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定

13、是：（ ） A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化； D、与引起感应电流的磁场方向相同。 3、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 4.如图，固定在水平面上的U形金属框上，静止放置一金属杆ab，整个装置处于竖直向上的磁场中.当磁感应强度B均匀减小时，杆ab总保持静止，则在这一过

14、程中（ ）A. 杆中的感应电流方向是从b到aB. 杆中的感应电流大小均匀增大C.金属杆所受安培力水平向左D.金属杆受到的摩擦力逐渐减小5如图所示，圆环a和b的半径之比ra：rb=2：1，且粗细相同，由同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为 A.1：1 B.2：1 C.3：1 D.4：16.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平

15、面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做功的代数和等于（ ）A. 棒的机械能增加量B. 棒的动能增加量C. 棒的重力势能增加量D. 电阻上R放出的热量IB图1Bt/sO12345图2 7、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时，图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是 （ ）12345t/sE2E0E0O-E0-2E012345t/sE2E0E0O-E0-2E0E0E12345t/s2E0O-E0-2E0E0E12345t/s2E0O-E0-2E0 A B C

16、D 8如图17所示，匀强磁场B=0.1T，金属棒AB长0.4m，与框架宽度相同，电阻为R=1/3，当金属棒以5ms的速度匀速向左运动时，求： (1)流过金属棒的感应电流多大？ (2)若图中电容器C为0.3F，则充电量多少？ 9、如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2w，已知电阻R=0.5，导轨间的距离，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1，求：（1）金属棒ab中电流的方向。   （2）金属棒匀速滑动的速度 10、如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L，左端连一电阻R，右端连一电容器C，其余电阻不计。长