法拉第电磁感应定律

1、.1002法拉第电磁感应定律知识点一 磁通量的计算公式和物理意义1法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比(2)公式：En .其中n为线圈的 2特殊情况(1)导体切割磁感线的情形：一般情况：运动速度v和磁感线方向夹角为，则E .常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E .(2)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势E (平均速度取中点位置线速度L/2 )【针对训练】1穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A图中，回路产生的感应电动势恒定不变B图

2、中，回路产生的感应电动势一直在变大C图中，回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D图中，回路产生的感应电动势先变小再变大知识点二 自感现象1自感现象(1)概念：由于导体本身的 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 ，其大小E ，L为自感系数(2)自感系数：L与线圈的 、 、 以及是否有 等因素有关，其单位是 ，符号是 .【针对训练】2如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关对于这个电路，下列说法正确的是()A刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流

3、大小相等B刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等C闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮D闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭【典型例题】【例1】 (2009·广东，18)如图(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q

4、及电阻R1上产生的热量【变式训练】11如图所示，固定在水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计从t0时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k. 求：用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间t变化的关系式【例2】如图所示，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接，棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出)，导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B

5、，方向垂直于导轨所在平面开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0，在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定导体棒一直在磁场中运动若不计导轨电阻，求：(1)此过程中导体棒所受安培力；(2)此过程中导体棒上感应电动势的平均值；(3)此过程中负载电阻上消耗的平均功率；【变式训练】21在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为0.05 kg，电阻为1 的金属杆cd，框架电阻不计若cd杆以恒定加速度a2 m/s2，由静止开始做匀变速运动，则(1)在5 s内平均感应电动势是

6、多少？(2)第5 s末，回路中的电流多大？(3)第5 s末，作用在cd杆上的水平外力多大？【例3】 如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()A在电路(a)中，断开S，A将渐渐变暗B在电路(a)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C在电路(b)中，断开S，A将渐渐变暗D在电路(b)中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗【变式训练】31(2009·北京东城区第一次模拟)如图所示的电路，电源电动势为E，线圈L的电阻不计以下判断正确的是()A闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB闭合S，稳定后，电容器的

7、a极板带正电C断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电【随堂练习】1如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为()AI BI CI DI2.(2010·陕西省西安市统考)如图所示，Q是单匝金属线圈，MN是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，P是在M

8、N的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在Q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是()3(2009·全国，24)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率k，k为负的常量用电阻率为、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率4如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n10匝的圆形线圈，其总电阻R3.14 、总质量m0.4

9、kg、半径r0.4 m如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图所示规律变化的磁场(提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问：(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I？(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.)5.在国庆焰火联欢晚会中，天空中出现了如图所示的雪域天路巨幅烟花画，现场观众均为我国交通运输的发展而兴高采烈铁路运输的原理是：将能够产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢的下面，如图甲(俯视图)所示，当它经过安放在两铁轨之间的矩形线圈时，线圈会产生一个电信号传输给控制中心已知矩形线圈的长为L1，宽为L2，匝数为n