3.法拉第电磁感应定律.doc

法拉第电磁感应定律的理解与应用例1、在xOy平面内有一条抛物线金属导轨，导轨的抛物线方程为y2=4x，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向里，一根足够长的金属棒ab垂直于x轴从坐标原点开始，以恒定速度v沿x轴正方向运动，运动中始终与金属导轨保持良好接触形成闭合回路，如图甲所示。则图乙所示图象中能表示回路中感应电动势大小随时间变化的图象是（ ）【解析】试题分析：由图知，导体切割的有效长度为2y，根据法拉第电磁感应定律，又y2=4x，x=vt，联立解得，因导体做匀速运动，故E2与t成正比，所以B正确；ACD错误。例2、某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图甲所示。在大线圈中放置一个小线圈，大线圈与多功能电源连接。多功能电源输入到大线圈的电流i1的周期为T，且按图乙所示的规律变化，电流i1将在大线圈的内部产生变化的磁场，该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=ki1（其中k为常数）。小线圈与电流传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈中感应电流i2随时间t变化的图象。若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则图丙所示各图象中可能正确反映i2-t图象变化的是（图丙中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2-t图象）答案：D方法总结： 感应电动势的计算方法：对应小练习1、如图所示，用一根横截面积为s的硬导线做成一个半径为r的圆环，把圆环部分置于均匀变化的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为则A圆环中产生顺时针方向的感应电流B圆环具有扩张的趋势C圆环中感应电流的大小为D图中ab两点间的电压大小为答案C2、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、 B、1 C、2 D、4答案：B3、如图6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.无法判断答案B课后小练习某学习小组在探究线圈中感应电流的影响因素时，设计如图所示的实验装置，让一个闭合圆线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30角，磁感应强度随时间均匀变化，则（ ）A若把线圈的匝数增加一倍，线圈内感应电流大小不变B若把线圈的面积增加一倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍C改变线圈轴线与磁场方向的夹角大小，线圈内感应电流大小可能变为原来的2倍D把线圈的半径增加一倍，线圈内感应电流大小变为原来的2倍【解析】设导线的电阻率为，横截面积为S，线圈的半径为r，则感应电流为 I=n=sin可见，将r增加一倍，I增加一倍，即感应电流大小变为原来的2倍，故D正确；I与线圈匝数无关，故A错误若将线圈的面积增加一倍，半径r增加（-1）倍，电流增加（-1）倍，故B错误；将线圈与磁场方向的夹角改变时，sin能变为原来的2倍（因sin最大值为1），故C正确故选CD2、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感应强度竖直分量为0.510-4T，水平分量为0.310-4T水流是南北流向，将两个电极一东一西竖直插入此处海水中若两电极相距10m，与两电极相连的灵敏电压表读数为0.3mv，则海水的流速大小为（）A6m/sB60cm/sC1m/sD10cm/s由E=BLv得，v=m=0.6m/s=60cm/s故选B3、轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线图总电阻为r=1，边长为的正方形磁场区域对称分布在线图下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经时间t0细线开始松驰，g=10m/s2。求：（1）在前t0时间内线图中产生的电