法拉第电磁感应定律专题zyq

0-22法拉第电磁感定律0-22一磁量穿某面磁量S直时Ф=BS；与平行时Ф；与B成角θ时，Ф=BSsinθ物意：表示穿过某个面的磁感线的条数。Ф等于乘与垂的B的量Ф等B乘与B垂的S的影。初态与S垂Ф，过180后末状态B与也直Ф=BS但初末状态的磁通量是不同12的，一正一负eq\o\ac(△,，)BS，而不是零。二法第磁应律内：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：导棒割磁感线时产生的感应电动势，应用E=BLV时注意B、L、V必两两相互垂直。①B与L垂、V与B、L不直时，感应电动势等B乘L再以B、L垂直V的量。②与V垂B与L、V不直时，感应电动势等于L以V再乘以与LV垂的B的量。③与V垂L与B、V不直时，感应动势等于B乘V再以与BV垂直的L的投影。在匀强磁场中，导体棒以端点为轴在垂直于磁感线的平面内匀速转动产生的感应电动势。棒上各点的线速度不同，应用E=BLV计感应电动势时V取均速度，即棒中点的线速度。矩线在匀强磁场中，绕垂直于磁场的任意轴匀速转动产生的感应电动势ωsinω。①条件：从中性面开始计时。②S与B垂直也就是线圈处于中性面时Ф最，感应电动势；B平行时Ф，感应电动势最大。③线圈从垂直中性面的位置开始计时，感应电动势E=nBsωcos。④公式的推导如下，注意如何将立体图转化为平面图：三典例【例】关于感应电动势，下列法正确的是（）A穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势就越大B．过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大C．过回路的磁通量变化率越大，回路中的感应电动势就越大D．单时间内穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越【例】一个面积S=4×10m匝数N=100的圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B随间变化规律eq\o\ac(△,为)eq\o\ac(△,)eq\o\ac(△,B/)t=2T/s，则穿过线圈的磁通量变化率b/s，线圈中产生的感应电动势E=V【说明】磁通量的变化率与匝数关，因为磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数，穿过一匝线圈和穿过n匝线圈的磁感线条数是一样的。/

000【例】如图所示，两条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B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻，其余电阻不计。长为2L的体棒如图所示放置，开时ab棒导轨垂直，在棒点贴导轨滑倒的过程中，通过电阻R的电荷量是。000【说明】求电量应该用电流的平均值，计算电功和电热应该用电流的有效值。【例如图所示在竖直向下的强磁场中一水平放置的金属棒以水平速度V抛设个过程中，0棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是（）A越来越大B越来越小C．保持不变D．无法判断【例】如图所示，矩形线圈abcd共n匝总电阻为R，分于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感应强度大小为B。让线圈从图示位置开始以边为轴匀速转动，角速度ω。若圈ab边为Lad边为L，在磁场外部分为2L/5，12⑴线圈从图示位置转过时感应电动势的大小为。⑵线圈从图示位置转过180

的过程中，线圈中的平均感应电流为。⑶若磁场没有边界，线圈从图示位置转过45时的感应电动势的大小为，磁通量的变化率为。【例】一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，图甲所示。设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正。已知圆形线圈中感应流i随间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是（）【例7如图所示，金属导轨间距为，左端接一电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B方向垂直于平行金/

属导轨所在的平面，一根长金属棒与导轨θ角置金属棒与导轨电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度在金属导轨上滑行时，通过电阻的电流强度为；电阻上发功率为；拉力的机械功率为。【例】如图所示，两根足够长直金属导轨M平放置在倾角θ的绝缘斜面上，两导轨间距为LMP两点间接有电阻值为R的阻一根质量为m均匀直金属杆ab放两导轨上与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻忽略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。求：⑴在加速下滑过程中，当杆的速度大小为v时中的电流及杆的加速度大；⑵在下滑过程中ab可以达到的速度最大值。【例9如图甲所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距，电阻R=1.0Ω，一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强的强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力沿道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力与时间t的系如图乙所示，杆的质量加速度a.四精精1.江物理一矩形线框置于匀强磁场中线平面与磁场方向垂直保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍着持增大后的磁感应强度不变时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（）（A1/2B）（C2（）4（2000年国）空间存在以ab为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂纸面向外，/

区域宽为L。现有一矩框处在图中纸面内，它的短边与ab重合，长度为L，边的长度为2L，图1所示，某时刻线框以初速V沿垂的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变。设该线框的电阻为。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？（2003上）如图所示OACO为于水平面内的光滑闭合金属导轨、C处分别接有短电阻丝（图中粗线表法=4Ω、Ω导轨其它部分电阻不计轨OAC的状满足方程（1位：感强度B=0.2T的强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力作下，以恒定的速率水向右在导轨上从O点动到C点棒与导轨接触良好且始终保持与导轨垂直，不计棒的电阻．求：（1）外力的大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R上耗的最大功率；1（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与间t的系。【说明】法拉第电磁感应中的电路问题。如所示n=50的圆形线图M它两端点与阻很大的电压表相连线图中磁通量的变化规律如右图所示，则a,b两的电势高低与电压表的读为AUa>Ub，20VB、，、，D、，【说明】法拉第电磁感应中的图像问题。5.江苏）如图示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的阻，处在方向竖/

2直向上、磁感应强度大小为B的强磁场中，质量为m的体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速V在沿导轨往20复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。(1)求初始时刻导体棒受到的安培力。(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E，这一过程中安培力所做的功和p1电阻上生的焦耳热分为多少1(3)导体棒往复运动，最终将静止于何导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上生的焦耳热Q为少【说明】法拉第电磁感应中的能量问题。（·天津11如图所示，质量=0.1kg，电阻R=0.3Ω，度的导体棒横放在型11属框架上。框架质量m=0.2kg放在绝缘水平面上水面间的动摩擦因μ=0.2相距的MM、2NN’相平行电不计且足够长电RΩMN垂直于MM整装置处于竖直向上的匀强磁场2中，磁感应强度。垂直于ab施加F=2N的平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN’保良好接触ab运动到某处时架开始运动框与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。（1）求框架开始运动时ab速度的大小；（2）从ab开运动到框架开始运动的过程中MN上生的热量Q=0.1J，求该过程ab位的小。（·海南物理2）一金属圆环水平固定放置。现将一竖直的形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环（）A始终相互吸引B．终相互排斥C．相互吸引，后相互排斥D．先互排斥，后相互吸引（2010·海南物）下列说法正确的是（）/

mA当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势mB．线圈中电流反向时．线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向反9.·江苏理13）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m有效电阻为R的体棒在距磁场上边界h处止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小B（2）电流稳定后，导体棒运动速度的小V（3）流经电流表电流的最大值I10.（2010福建·）如图所示，两条平行的光滑属导轨固定在倾角为θ绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒和放导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线以区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对棒以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导