电磁感应 法拉第电磁感应定律 自感和涡流

1、9.2法拉第电磁感应定律 自感和涡流【考纲要求】内容要求 4.法拉第电磁感应定律5.自感、涡流I【要点与典例】一.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。表达式：=_，2.应注意的几个问题：（1）=n/t计算的是t时间内的_感应电动势，（2）严格区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量变化率/t（3）求磁通量变化量一般有两种情况：当回路面积S不变时，=_；当磁感应强度B不变时，=_（4）产生电动势的哪段电路为电源内电路，其中感应电流的方向就是电动势的方向。【例1】把一个面积为S，总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直向下，当把环翻转

2、180的过程中，流过环某一横截面的电量为_。【例2】如图所示，已知边长为20cm的正方形线圈abcd绕其对称轴OO在匀强磁场中逆时针转动（从上往下看），转速n=120r/min，线圈共10匝。匀强磁场B=0.2T，则线圈从图示位置转过900的过程中，穿过线圈的磁通量改变了_Wb,磁通量的平均变化率为_Wb/s,线圈中产生的平均感应电动势的大小为_V.【例3】AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，半径为rA=2rB,内有如图的有理想边界的匀强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动势之比A：B=_，产生的感应电流之比IA：IB=_。【例4】如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加

3、时，有一带电微粒静止于平行板（两板水平放置）电容器中间，则此粒子带_电，若线圈的匝数为n，线圈的面积为s，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，则磁感应强度的变化率为_。【例5】用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直且向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点的电势差是：A.Uab=0.1V B.Uab=-0.1V C.Uab=0.2V D.Uab=-0.2V【例6】如图用相同的均匀导线制成的两个圆环a和b，已知a的半径是b的两倍，若在a内存在着随时间均匀变大的磁场，b在磁场外，MN两端的电压为U，则当b内存

4、在着相同的磁场而a又在磁场外时，MN两点间的电压为：A.2U/3 B.U/4 C.U/3 D.U/2【例7】如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4，R2=6，电容C=30F，线圈A的电阻不计，求：闭合K后，通过R2的电流强度大小和方向。闭合K一段时间后再断开K，K断开后通过R2的电量是多少？【例8】如图，竖直向上的匀强磁场磁感应强度B0=0.5T，并且以B/t=1T/s在变化，水平导轨不计电阻，且不计摩擦阻力，宽为0.5m，在导轨上L=0.8m处搁一导体棒,导体棒电阻R0=0.1,并用水平细

5、绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物,定值电阻R=0.4，则经过多少时间能吊起重物。（g=10m/s2）二导体垂直切割磁感线导线切割磁感线产生的感应电动势为：=_当v为_时，为_感应电动势，随着v的变化，也相应变化；若v为_，则为_感应电动势。【例9】直接写出下列各种情况下导线ab两端的感应电动势的表示式（B、L、v、已知）（如图）=_=_。【例10】如图，长L的金属棒ab以a端为轴，以角速度逆时针匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B，试判断a,b哪点电势高，求ab两点的电势差。 【例11】如图中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线

6、与线框的边成45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点经边界MN时，感应电流最大B.当P点经边界MN时，感应电流最大C.当F点经过边MN时，感应电流最大D.当Q点经边界MN时，感应电流最大【例12】如图所示，当导体MN沿无电阻的导轨做切割磁感线运动时，电容器C被充电，上极板电势高，MN的电阻为R，其它电阻不计，由此可推知导体MN的运动情况是： A.向左匀速 B.向右匀速 C.向右加速D.向右减速 E.向左减速 F.向左加速【例13】两根相距0.20m的平行金属长导轨固定在同一水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.2T，导轨上面横

7、放着两条金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的电阻为r=0.25，回路中其余部分的电阻可不计。已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移，速率大小都是v=5.0m/s，如图所示，不计导轨上的摩擦。求：作用于每条金属细杆的拉力大小。两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程共产生的热量。【例14】如图所示，匀强磁场B=0.1特，金属棒AD长0.4m，与框架宽度相同，电阻为R=1/3，框架电阻不计，电阻R1=2，R2=1，当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时，求：流过金属棒的感应电流多大？若图中电容器C为0.3F，则充多少电量？三.自感现象：（1）自感现象：_。（2）自感电动势：大小：跟穿过线圈的磁通量变化的_有关系，公式：=_分析。其中L是自感系数，单位：_（3）日光灯原理构造：主要由灯管、镇流器和启动器组成。镇流器的作用：起动时-瞬时高电压；正常工作时-降压限流【例15】如图所示的电路，S1和S2是两个相同的小电珠，L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，由于存在自感现象，在电键K接通和断开时，灯泡S1和S2先后亮暗的次序是：A接通时S1先达最亮，断开时S1后暗B. 接通时S2先达最亮，断开时S2后暗C接通时S1先达最亮，断开时S1先暗D. 接通时S2先达最亮，断开时S2先暗【例16】图是日光灯的构造示意图，若按图示的电路连接，