法拉第电磁感应定律习题课一导学案

1、阿城二中 高二物理 选修3-2第一章法拉第电磁感应定律习题课设计人：_ 备课组长：_ 教研组长：_ 使用时间：_练习目标1. 更深的理解法拉第电磁感应定律的内容2. 会用E=Blv或E=Blvsin计算导体切割磁感线时的感应电动势自主学习案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表达式： （n为线圈匝数） 计算“平均电动势”3感应电量的计算：设在时间 t内通过导线截面的电量为q，根据电流定义式及法拉第电磁感应定律 ，可得：（n为线圈匝数；为磁通量的变化量；R为闭合电路的总电阻。）二导体平动切割磁感线产生的感应电动势 当LB，Lv，E= 而v与B成夹角时， 用公式E=Blv计算

2、电动势的时候，如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值；如果v是平均速度则电动势是平均值。 三导体转动切割磁感线产生的感应电动势 B ：磁感应强度；L ：与磁场垂直的有效长度；：角速度课 堂 互 动 案题型一 法拉第电磁感应定律的理解例1 关于电磁感应产生的感应电动势的正确表述是（ ）A 穿过导体框的磁通量为零的瞬间，线框中的感应电动势有可能很大B 穿过导体框的磁通量越大，线框中的感应电动势一定越大C 穿过导体框的磁通量变化量越大，线框中的感应电动势一定越大D穿过导体框的磁通量变化率越大，线框中的感应电动势一定越大练习1. 穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间

3、段是 A02sB24sC46sD610s题型二 利用公式计算电动势例2：一个面积S=410-2m2，匝数N=100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B随时间变化规律为B /t=2T/s，则穿过线圈的磁通量变化率为 Wb/s，线圈中产生的感应电动势E= V。练习2. 矩形线圈abcd，长ab=20cm ,宽bc=10cm,匝数n=200,线圈回路总电阻R= 50，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时间的变化规律如图所示，求：（1） 线圈回路的感应电动势。 （2）在前0.3s内通过矩形线圈的电荷量。（3）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。

4、题型三E=Blv或E=Blvsin的使用例3如图所示，平行金属导轨间距为d，一端跨接电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是多少 练习3写出图示各种情况下导线两端的感应电动势的表达式(B.L.R已知)E= E= E= E= 题型四 区分平均和瞬时电动势例4 如图所示，边长为0.1m正方形线圈ABCD在大小为0.5T的匀强磁场中以AD边为轴匀速转动。初始时刻线圈平面与磁感线平行，经过1s线圈转了90，求：（1）线圈在1s时间内产生的感应电动势平均值。（2）线圈在1s末时

5、的感应电动势大小。 练习4：如图所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差。题型五、电磁感应的电路问题例5、在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，（1）此时ab中感应电动势的大小等于多少？(2)如果R16，R2=3，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为多少？ 5、如图所示，在匀强磁场B=0.2T中，电阻为0.5的金属杆以速度v=5m/s匀速向右平移，R=1.5，导轨间距L=0.2m，光滑且电阻不计，则电阻R两端的电压是多少伏？题型六、电磁感应中的力学问题a

6、bR例6、如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为尺的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25求：(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；(3)在上问中，若R2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g=10rns2，sin370.6， cos370.8)6、如图所示一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹角=3

7、0，其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直。匀强磁场的磁感强度B0.2T。今有一条形导体ab，其质量为m0.5kg，有效电阻R=0.1，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求:（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度vm ；abcdB（2）在最大速度vm时，在ab上释放的电功率。（g=10m/s2）题型七、电磁感应的能量问题例7、如图所示，导体棒向右匀速运动切割磁感线，已知匀强磁场为B，轨道宽度为L，切割速度为v，外电阻为R，导体棒的电阻为R/，求：安培力及t时间内所做的功。 RBvLRPQMNab7、如图所示，金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.2m,导轨左端所接的电阻R=1

8、,金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T, ab在外力作用下以V=5m/s的速度向右匀速滑动，求（1）金属棒所受外力的大小；（2）克服安培力的功率；（3）电阻R消耗的热功率课 后 巩 固 案1. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中, 磁场方向垂直于线框平面, 其边界与正方形线框的边平行, 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场, 如图所示, 则在移出过程中线框的一边a,b两点间电势差绝对值最大的是( )2、如图，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，若第一次用0.3s时间拉出，通过导线横截面积的电量为q1；第二次用0.9s拉

9、出，通过导线横截面积的电量为q2；则q1：q2=_。产生热量Q1：Q2= 。 3、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成正比；D、外力对ab杆做的功的功率与速率v成正比。4、把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环, 水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中, 如图所示, 一长度为2a, 电阻等于R, 粗细均匀的金属棒MN放在圆环上, 它与圆环始终保持

10、良好的接触, 当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时, 求：(1)金属棒上电流的大小和方向及金属棒两端的电压UMN；(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率. 5、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R0.2，不计阻力，求金属丝ab匀速下落时的速度。6、如图所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个轨道平面都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的MP上有电阻R，其它电阻不计。一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为M，从静止开始沿着导轨滑下，求金属棒ab的最大速度。设棒ab与导轨之间的滑动摩擦因数为。BabMPRQN7、如图