高中物理第四节 法拉第电磁感应定律

高中物理第四节 法拉第电磁感应定律

第四节 法拉第电磁感应定律 ‎ 一．【回顾﹒预习】‎ ‎1．感应电动势：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有 ，若电路是闭合的就有 产生感应电动势的那部分导体就相当于一个　‎ ‎2.法拉第电磁感应定律文字表述 表达式为 。式中n表示____________，ΔΦ表示 ________，Δt表示____________，ΔΦ/Δt表示____________‎ ‎3．闭合电路的一部分导体做垂直切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为__________。若导体的运动方向平行磁感线，则导体中感应电动势为______________。‎ ‎4．一段长为Ｌ的导体，在匀强磁场Ｂ中，以角速度ω垂直于磁场的方向绕导体的一端做切割磁感线运动，则导体中的感应电动势为_________________。‎ 二．【典型例题】‎ 例1如果闭合电路中的感应电动势很大，那一定是因为(　　)‎ A．穿过闭合电路的磁通量很大 B．穿过闭合电路的磁通量变化很大 C．穿过闭合电路的磁通量的变化很快 D．闭合电路的电阻很小 例2穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒均匀地减少2 Wb，则(　　)‎ A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 V C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变 例3如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从 匀强磁场B拉出，求这一过程中 ‎(1)磁通量的改变量．‎ ‎(2)通过金属环某一截面的电量．‎ 例4如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒 ab以水平初速度v0抛出，设在整个过程中棒的方向不变且不计空 气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况 是(　　)‎ A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 例5：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、线圈处在磁场越强的位置，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 例6：一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置，在0. 5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的平均感应电动势。‎ 例7如图所示，在磁感强度为0.1T的匀强磁场中有一个与之垂直的金属框ABCD，框电阻不计，上面接一个长‎0.1m的可滑动的金属丝ab，已知金属丝质量为‎0.2g，电阻R＝0.2Ω，不计摩擦阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。‎ ‎【当堂达标】‎ ‎1、穿过一个电阻为R=1Ω单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（ ）‎ A、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B、线圈中的感应电动势是2V C、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D、线圈中的电流是2A ‎2．下列几种说法中正确的是： （ ）‎ A、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 ‎3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（ ）‎ A、产生相同的感应电动势 B、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 C、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比；‎ D、两者受到相同的磁场力 F R ‎4、如图中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水 平光滑导轨匀速运动，如果速度v不变，而将磁感强度由B增 为2B。除电阻R外，其它电阻不计。那么：（ ）‎ A、作用力将增为4倍 B、作用力将增为2倍 C、感应电动势将增为2倍 D、感应电流的热功率将增为4倍 c d F R ‎5、如图所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是： （ ）‎ A、水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能 B、只有在cd棒做匀速运动时， F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能 C、无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 D、R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 ‎6、如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：（ ）‎ A、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反 B、不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针 C、 向右匀速拉出时，感应电流方向不变 D、要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变 ‎7、如图所示，金属杆ab以恒定速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为R（恒定不变）,整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是：‎ A、ab杆中的电流与速率v成正比；‎ B、磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比；‎ C、电阻R上产生的电热功率与速率v的平方成正比；‎ D、外力对ab杆做的功的功率与速率v的平方成正比。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8、如图4所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位 置，第一次用时0.2S，第二次用时1S；则前后两次线圈 中产生的感应电动势之比 。‎ ‎9、如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出．设线框的面积为S，磁感强度为B，线框电阻为R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是___ ___．‎ ‎10、如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时，线圈中产生感应电动势的大小为_________________.‎ ‎11、一个200匝、面积为‎20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若磁感应强度在0.05 s内由0.1 T增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb；磁通量的平均变化率是___________ Wb/s；线圈中的感应电动势的大小是___________ V ‎12、如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：‎ ‎(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；‎ ‎(2)MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；‎ ‎(3)当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？‎