教育专题：法拉第电磁感应定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,浙江省上虞市春晖中学 姚天波,法拉第电磁感应定律的应用,一、知识点回顾,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：,E,.,其中,n,为线圈的匝数,磁通量的变化率,2,、常见类型,(1),磁通量的变化类型：常由,B,的变化或,S,的变化两种情况引起，当,B,、,S,垂直时。,当,仅由,B,的变化引起时，,E,；,当,仅由,S,的变化引起时，,E,；,当,由,B,、,S,共同变化引起时，,E,；,(2),导体切割磁感线类型：当,v,与,L,垂直时,运动速度,v,和磁感线方向垂直，则,E,；,运动速度,v,和磁感线方向夹角为,，则,E,；,BLv,sin,BLv,二、知识应用,例题,1,、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是,(),A,感应电动势的大小与线圈的匝数无关,B,穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大,C,穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大,D,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同,C,例题,2,、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在,1 s,时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在,1 s,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,(),A,1/2,B,1 C,2 D,4,B,例题,3,、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体棒,abcd,，现将导体框分别朝着两个方向以,v,0,、,3,v,0,速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两次过程中,(),A,导体框中产生的感应电流的方向相同,B,导体框中产生的焦耳热相同,C,导体框,ad,边两端电势差相同,D,通过导体框截面的电量相同,AD,例题,4,、如图,4,所示，水平放置的平行金属导轨，相距,L,0.50 m,，左端接一电阻,R,0.20,，磁感应强度,B,0.40 T,的匀强磁场方向垂直于导轨平面，导体棒,ab,垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当,ab,以,v,4.0,m/s,的速度水平向右匀速滑动时，求：,(1),ab,棒中感应电动势的大小，并指出,a,、,b,哪端电势高？,(2),回路中感应电流的大小；,(3),维持,ab,棒做匀速运动的水平外力,F,的大小,例题、如图所示，匀强磁场的磁感应强度,B,0.1 T,，金属棒,AD,长,0.4 m,，与框架宽度相同，电阻,r,1.3,，框架电阻不计，电阻,R,1,2,，,R,2,1.,当金属棒以,5,m/s,速度匀速向右运动时，求：,(1),流过金属棒的感应电流为多大？,(2),若图中电容器,C,为,0.3F,，则电容器中储存多少电荷量？,例题,6,、如图甲所示，两根足够长的直金属导轨,MN,、,PQ,平行放置在倾角为,的绝缘斜面上，两导轨间距为,L.M,、,P,两点间接有阻值为,R,的电阻一根质量为,m,的均匀直金属杆,ab,放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为,B,的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让,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,(1),由,b,向,a,方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出,ab,杆下滑过程中某时刻的受力示意图；,(2),在加速下滑过程中，当,ab,杆的速度大小为,v,时，求此时,ab,杆中的电流及其加速度的大小；,(3),求在下滑过程中，,ab,杆可以达到的速度最大值；,解析：,(1),如图,5,所示,例题,7,、有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示该机底面固定有间距为,L,、长度为,d,的平行金属电极电极间充满磁感应强度为,B,、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻,R,.,绝缘橡胶带上镀有间距为,d,的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻若橡胶带匀速运动时，电压表读数为,U,，求：,(1),橡胶带匀速运动的速率；,(2),电阻,R,消耗的电功率；,(3),一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功,例题,8,、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,小结：法拉第电磁感应定律应用一般分析思路,