法拉第电磁感应定律的应用2要点

1、矗拉第电0戒应走律的应用 二丿 电磁流量计 流量（Q）：单位时闻内流过的体积。 设感应电动势为E,磁感应强度为B,测量管截面 内平均流速为v,流量计导管内径为d。 管壁ab两点间电动势为：E=Bvd 流体的体积：W =兀陽L 运动时间：t=- 7tdv 4 管中沿途的流量为：q =- 综合得：八兀E U = 4B 闭合金属线框abed的电阻为R,置于有界的匀强磁场 B中，现以速度v匀速拉出磁场，设ad、be边的长度 为L, be边在水平外力F的作用下，将整个线框匀速拉 出磁场，这个过程中线框的感应电流为I, cd边受到的 安培力为F安。 xl-?:x X - -X rxax 冷 X (1) E

2、=BLv l=E/R 得：F=B2L2v/R (2)由受力平衡得：F=F安 得：P=Fv=B2L2v2/R |X X X XI n :X Xd IX X X X1 一一 (3)电功率： P,=E2/R=B2L2v2/R (4)拉力F的功率P和通过线框电流的电功率P相等。 电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功而 来的，又通过电流做功使电阻发热转变成内能 当物体受力平衡，外力等于安培力时，外力做的功， 就等于感应电路中释放的热量。 (5)计算线框的感应电动势：E=BLv 物体受力平衡时：P电=卩外 即：E2/R=F外v 得：E=(F外vR)2 还有什么方法? 反电动势 1、判断电源在电动机

3、线圈中产生的电流的方向以及 ab.cd两个边受力的方向. 2、既然线圈在磁场中转动，线圈中就会产生感应电动 势感应电动势加强了电源产生的电流，还是削弱了它？ 是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？ 电动机转动对产生的威应电动势创弱了电源的电流， 这个电动势稀为反电动势。反电动势的作用是阻碍线 圈的转动。这样，线圈要维持斥来的转动就必须向电 动机提供电能，电能转化为其它形丸的能。 3、如果电动机因机械阻力过大而停止转动, 会发生什么情况？这时应釆取什么措施? 电动机侍止转动，这对就没有了反电动势，线圈 电阻一般都很小，线圈中电流会很丸，电动机可 能会烧毀。这对，应立即切断电源，进行检查。 直

4、接写出图12-3-3所示各种情况下导线ab两端的 感应电动势的表达式（B.L.v .0已知） X XXX 1/ X X X x I X X X X x5 vx /B B J X XXX X XX X E = BLVsn0 E B2Rv E = BRv (1) 如图所示，边长为8的正方形闭合线框ABCD在匀 强磁场中绕AB边匀速转动，磁感应强度为B,初始时刻 线框所在面与磁感线垂直，经过t时间转过120。角， 求：（1）线框内感应电动势在t时间内的平均值； （2）转过120角时，感应电动势的瞬时值. 2t 3t A/ 如图所示，平行的光滑金属导轨EF和GH相距/ ,处于同 一竖直平面内，EG间接

5、有阻值主R的电阻，轻质金属杆ab长为 27,紧贴导轨竖直放置，离b端1/2处固定有质量为in的球。整 个装置处于磁感应强度为B并与导轨平面垂直的匀强磁场中， 当ab杆由静止开始紧贴绕b端向右倒下至水平位置时，球的速 度为V。若导轨足够长，导轨及金属杆电阻不计，试求在此过 程中： (1) 通过R的电量 (2) R中的最大电流强度厂 m 八、M V3B/2 解：(1) q = I N = R 2R (2)对球：(从临界位置至水平) 1, 1 2 ms / -mv 42 E,” =购中点 R mv 2 由 2 球 v (oR a. Er fL 即点=2嗨 ， 2gl 【例7】 导轨间距为d, 为r的

6、金属棒， (1) 金属棒从开始运动到静止的过程中R上产生的焦耳热 (2) 上述过程中通过导体棒的电量 (3) 金属棒滑行的距离 如图, 光滑金属导轨一端接有电阻R,导轨电阻不计， 垂直于匀强磁场的磁感应强度为B。今有一电阻 其质量为叽 以初速度V。沿导轨向右滑行，求， X R XXX X X V。 X X 分析： 金属棒向右运动，回路产生逆时针方向电流，金属棒所 受安培力向左，故金属棒做减速运动，直至停止 (1) 回路产生的总热量Q=|/ 由动量定理得 帧=必通过导体棒的电量q = L =罟 金属棒的位移 B2d2 例& 如图，水平固定的光滑金属导轨abed,处于竖直向 下的匀强磁场中，导轨的ad边与be边平行，间距为1_1，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R,与ab相距为5。 (1)如果磁感应强度按B=B+kt的规律增大(k为常数)， 且导体棒在外力作用下操持静止。试求导体棒中的感应 电流大小和方向。 (2)在(1)的情况下，如果控制棒是水平且与棒垂直的外 力F,试求F的方向和F的大小随时间t变化的规律。 (3)若在t=0时刻，磁感应强度为,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 解：(1)感应电动势 e=H = sM = k厶厶 Ar A