《92法拉第电磁感应定律2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《92法拉第电磁感应定律2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9.2 法拉第电磁感应定律【考点透视】内容要求说明法拉第电磁感应定律 楞次定律限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况：有关反电动势的计算不要求【知识网络】1. 法拉第电磁感应定律(1)公式：，适用于回路(不一定要闭合)，用于计算某时间内的平均感应电动势大小(2)理解：公式中的计算，当匀强磁场方向与S面垂直时，在高中阶段一般遇到两种情况：回路与磁场垂直的面积S不变，磁感应强度发生变化，则BS，此时，式中B/t叫磁感强度的变化率，若B/t是恒定的，即磁场均匀变化，则产生的感应电动势就恒定磁感应强度B不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则BS，此时线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就
2、属于这种情形要注意区分磁通量、磁通量的变化量f及磁通量的变化率磁通量f表示穿过这一平面的磁感线的条数；磁通量的变化量ff2f1，表示磁通量变化的多少；磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢，f大，f及不一定大；大，f及f也不一定大。f及f不能决定E 的大小，才能决定E 的大小，而f、f与之间大小上的无必然联系。2. 导线切割磁感线产生的感应电动势(1)导体平动切割磁感线：E=BLvsin（用于计算瞬时或平均感应电动势的大小），其中vL，LB，为B与v之间夹角。若v为瞬时速度则对应瞬时感应电动势；若v为平均速度则对应平均感应电动势；若B、 v、 L三者互相垂直，则EBLv(2) 导体棒在垂直于磁感线
3、的匀强磁场中匀速转动切割磁感线：，若导体棒以端点为轴，则(平均速度取中点位置线速度，大小为)【典型例题】B例1一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则( )AEfl2B，且a点电势低于b点电势BE2fl2B，且a点电势低于b点电势CEfl2B，且a点电势高于b点电势DE2fl2B，且a点电势高于b点电势例2如图所示，用粗细不同的铜丝制成两个边长相同的
4、正方形闭合线圈a和b，让它们从相同的高度处同时自由下落，下落中经过同一个有边界的匀强磁场区域，设经过匀强磁场区域时线框平面始终与磁场方向保持垂直，若不计空气阻力，则（ ） A两个导线框同时落地 B粗铜丝制成的线框a先落地 C细铜丝制成的导线框b先落地 D磁场区宽度未知，不能确定例3如图，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aob（在纸面内），磁场方向垂直于纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、ob放置。保持导轨之间接触良好，金属导轨的电阻不计。现经历以下四个过程：以速率v移动d，使它与ob的距离增大一倍；再以速率v移动c，使它与oa的距离减小一半；然后，再以速度2v移
5、动c，使它回到原处；最后以速率2v移动d，使它也回到原处。设上述四个过程中通过电阻R的电量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4，则（ ） AQ1=Q2=Q3=Q4 BQ1=Q2=2Q3=2Q4C2Q1=2Q2=Q3=Q4 DQ1Q2=Q3Q4 例4如图所示，水平固定的光滑金属导轨abcd，处于竖直向下的匀强磁场中。导轨的ad边与bc边平行，间距为，电阻可忽略不计。一根导体棒ef平行于ab边置于导轨上，与导轨保持良好接触。已知导体棒的电阻为，与ab相距为。（）如果磁感强度按kt的规律增大（k为常数），且导体棒在外力作用下保持静止，试求导体棒中的感应电流大小和方向；（）在（）的情况下，如果控制棒的是
6、水平且与棒垂直的外力，试求的方向和的大小随时间t变化的规律；（）若在t=0时刻，磁感强度为，此时棒以恒定速度v从初位置开始向右匀速运动，为确保棒中不产生感应电流，磁感强度应按什么规律变化？【自我检测】1如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ab与cd间滑动并接触良好。设磁感强度为，ab与cd间距离为，两电阻分别为和，其余电阻不计。在t时间内，ef向右匀速滑动距离d，速度大小为v，则以下说法正确的是（）A当ef向右滑动时，左侧面积增大d，右侧面积减小d，因此d/tB当ef向右滑动时，左侧面积增大d，右侧面积减小d，互相抵消，因此C当ef向右滑动时，有感应电流流过电阻，大小为v/
7、1D当ef向右滑动时，没有感应电流流过导线efV水流为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速。假设海洋某处的地磁场竖直分量为B0.5104T，水流是南北流向，如图将两个电极竖直插入此处海水中，且保持两电极极板平行于水流方向。若两电极距离L10 m，与两电极相连的灵敏电压表读数U0.2 mV，则海水的流速大小为( )A4 m/sB0.4 m/sC0.04 m/sD0.004 m/s3两根光滑的长直金属导轨M N、M N平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M、M处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为l 、阻
8、值同为R的金属棒a b垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。a b在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q 。求 a b运动速度v的大小； 电容器所带的电荷量q 。 【课后练习】9.2 法拉第电磁感应定律1下列说法正确的是（）A线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C线圈处在磁场最强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大2将一磁铁缓慢或者迅速插到闭合线圈中的同一位置处，不发生变化的物理量
9、是 （ ） A.感应电动势 B.磁通量的变化率C.感应电流 D.流过导体横截面的电荷量 3如图所示，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆,有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB （ ）A.匀速滑动时，I1=0，I2=0B.匀速滑动时，I10，I2=0C.加速滑动时，I1=0，I2=0D.加速滑动时，I10，I20ab4如图所示，一电阻不可不计的导体框架处在匀强磁场中，导体棒ab在其上向右匀速滑动切割磁感线，在先后两个相等时间内通过导体棒的电量分别为Q1、Q2，则（ ） AQ1Q2 BQ
10、1=Q2 CQ1Q2 D无法判断Q1、Q2的大小关系 5如图所示,OO为一金属转轴(只能转动不能移动),M为与OO固定连接且垂直于OO的金属杆,当OO转动时,M的另一端在固定的金属环N上滑动,并保持良好的接触.整个装置处于一匀强磁场中,磁场方向平行于OO轴,磁感应强度的大小为B0.图中V为一理想电压表,一端与OO接触,另一端与环N连接.已知当OO的角速度=0时,电压表读数为U0;如果将磁场变为磁感应强度为nB0的匀强磁场,而要电压表的读数为mU0时,则OO转动的角速度应变为（ ） A.n0 B.m0C.0 D.0 6如图所示，一边长为L的正方形闭合导线框，下落中穿过一宽度为d(dL)的水平匀强
11、磁场区，设导线框在穿过磁场区的过程中，不计空气阻力，它的上下两边保持水平，线框平面始终与磁场方向垂直，若线框在位置、时，其加速度a1，a2，a3的方向均竖直向下，则（） Aa1=a3g，a2=g Ba1=a3g，a2=0 Ca1a3g，a2=g Da3a1g，a2=gaM2LRxbcOdNR7如图所示，矩形裸导线框abcd的长边长度为2L，短边的长度为L，在两短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x = 0，线框内有一垂直于线框平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。一质量为m、电阻也为R的光滑导体棒MN与短边平行且与长边接触良好。开始时导体棒静止于x = 0处
12、，从t = 0时刻起，导体棒MN在沿x轴正方向的一拉力作用下，从x = 0处匀加速运动到x = 2L处。则导体棒MN从x = 0处运动到x = 2L处的过程中通过导体棒的电量为（）A BC D8如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( )A与线圈匝数成正比B与线圈的边长成正比C与导线的电阻率成正比D与导线横截面积成正比aRb60v9如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接一阻值为R的电阻，匀强磁场磁感应强度为B，方向垂直轨道所在平面，一根长直金属棒与轨道成60角放置，当金属棒以恒定速度v垂直棒沿金属轨道滑行时，求电阻R中的电流大小和方向（不计轨道
13、与棒的电阻）。 B10 如图所示，一边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂在一个有界的磁场边缘。金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间均匀变化且满足Bkt规律。已知细线所能承受的最大拉力T2mg，求从t0时刻起，经多长时间细线会被拉断。11如图所示，为某一装置的俯视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，它的磁感应强度大小为B，方向竖直向下，金属棒AB搁置在两板上缘，并与两板垂直，现有质量为m、带电量为+q，其重力不计的粒子，以初速度v0水平射入两板间问：金属棒AB应朝什么方向、以多大的速度运动，可以使带电粒子做匀速运动?若金属棒运动停止，带电粒子在磁场中继续运动时，位移第一次到达时的时间间隔是多少？FdcbaB12如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条足够长的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直ab、cd为两根垂直导轨放置、电阻均为R、质量均为m的金属棒. 棒cd与导轨间的最大静摩擦力为f，且用能承受最大拉力为T0的水平细线拉住，棒ab与导轨间的摩擦不计，在水平拉力F的作用下以加速度a由静止开始向右做匀加速直线运动，ab运动前，细线处于自然伸直状态，拉力为零.求：（1）线断以前水平拉力
