《4.4法拉第电磁感应定律应用》学案

1、A .若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动B .若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动法拉第电磁感应定律应用（二）学习目标：掌握电磁感应中的动力学问题的处理方法学习过程：电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、 法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运 动定律、动能定理、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。【来.源：全，品例一：如图所示，在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab

2、,不计摩擦，在竖直方向上有匀强磁场。 则（C .若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动D .若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动练习1：如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab, ab与导轨间的动摩擦因数为 ，它们围成的矩形边长分别为Li、L2，回路的总电阻为 R。从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt, （ k>0 ）那么在t为多大时，金属棒开始移动？例二：如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻 R （其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为 B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接

3、触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求 ab下滑的最大速度Vm平面与水平面的夹角为 0,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒 ab, 从静止开始沿导轨下滑。求导体 ab下滑的最大速度 vm;（已知ab与导轨间的动摩擦因数为 卩， 导轨和金属棒的电阻都不计。 g=10m /s2）B例三：均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L,总电阻为 R,总质量为 m。将其置于磁感强度为 B的水平匀强磁场上方 h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保 持在竖直平面内，

4、且 cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时，（1 ）求线框中产生的感应电动势大小；（2 ）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。X X X X X XxxxxXXXXXXXXXXXX练习3:如图所示，线圈abed每边长 L = 0.20 m,线圈质量m 1 = 0.10k g>电阻R= 0.10 Q , 砝码质量m 2= 0.14k g.线圈上方的匀强磁场磁感强度£=0.5 T,方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h= L = 0.20 m.砝码从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动.求线圈 做匀速

5、运动的速度.练习2 :如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L,导轨巩固训练：1.如图（a）,圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q, P和Q共轴.Q中2.3.4.通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.P所受的重力为 G,桌面对P的支持力为N，则PA. ti 时刻 N >GB.t2 时刻 N>G如图甲中abed为导体做成的框架， cd垂直且接触良好，回路的电阻为 强度B随时间变化规律如图乙所示， 力的大小变化是C.t3 时刻 N v GD.t4 时刻 N=G其平面与水平面成0角，质量为 m的导体棒PQ与ab、R,整个装置放于

6、垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应PQ始终静止，在时间0 to内，棒PQ受到的静摩擦D .先增大后减小 ab在向右的拉力 Fv不6.磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场，只是A的区域比B的区域离地面高一些，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂 直，则（）A.甲先落地B.乙先落地C.二者同时落地D.无法确定7.如图，光滑斜面的倾角a = 30。，在斜面上放置一矩形线框abcd , ab 边的边长 h = 1m , bc边的边l2 = 0.6m，线框的质量 m = 1kg，电阻R= 0.1 Q，线框通过细线与重物相连，重物质量M = 2kg，斜面上ef线（ef II gh）的右端方有垂直斜面

7、向上的匀强磁场，B = 0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s = 11.4m ,（取g = 10m/s 2）,试求：（1 ）线框进入磁场时的速度 v是多少？（2） ab边由静止开始运动到 gh线所用的时间t是多少？A 一直增大B 一直减小C 先减小后增大如图，在匀强磁场中， 导体ab与光滑导轨紧密接触， 作用下以速度v做匀速直线运动，当电阻 R的阻值增大时，若速度 变则（）A. F的功率减小B. F的功率增大C. F的功率不变D. F的大小不变如图所示，有两根和水平方向成 a角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R,下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁 感应强度为B, 一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足 够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度A.如果B增大，Vm将变大B.如果C.如果R变大，Vm将变大D.如果Vm，则（变大，Vm将变大m变小，Vm将变大5.如图