法拉第电磁感应定律习题课 (1)

1、感应电动势的有无取决于感应电动势的有无取决于: :感应电动势的大小取决于感应电动势的大小取决于: :t法拉第电磁感法拉第电磁感应定律应定律: :tnEBLvE E E求解求解重要的推论重要的推论: :复习提问：复习提问：拓展拓展：如下图所示，一直导线以速度：如下图所示，一直导线以速度V V与竖直方与竖直方向成向成角度运动，则产生的电动势为多大？角度运动，则产生的电动势为多大？v vE=BLVE=BLV=BLVsin=BLVsin精讲精练精讲精练13页题页题11. 1.在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂金属棒沿水平方

2、向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（两端产生的感应电动势将（ ） A.A.随时间增大随时间增大 B.B.随时间减小随时间减小 C.C.不随时间变化不随时间变化 D.D.难以确定难以确定一、对公式一、对公式E=BLVE=BLV的认识的认识C2 2 如图如图 所示，平行导轨间距为所示，平行导轨间距为 d d ，一端跨，一端跨接一个电阻接一个电阻 R R ，匀强磁场的磁感强度为，匀强磁场的磁感强度为 B , B , 方方向与导轨所在平面垂直，一根足够长的金属向与导轨所在平面垂直，一根足够长的金属棒与导轨成棒与导轨

3、成角放置，棒与导轨接触良好，角放置，棒与导轨接触良好，金属棒与导轨的电阻不计当金属棒沿垂直金属棒与导轨的电阻不计当金属棒沿垂直于棒的方向以速度于棒的方向以速度v v滑行时，通过电阻滑行时，通过电阻 R R电流电流为为( )( ) D 如图如图, ,长为长为L L的铜杆的铜杆OAOA以以OO为轴在垂直于匀强磁为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度场的平面内以角速度匀速转动匀速转动, ,磁场的磁感应磁场的磁感应强度为强度为B B, ,求杆求杆OAOA两端的电势差两端的电势差. .AOA221LBE二、转动切割问题二、转动切割问题CD 练习练习3 3： 如下图所示，导线全部为裸导线，半如下图所示，导线

4、全部为裸导线，半径为径为r r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感的圆内有垂直于圆平面的匀强磁场，磁感应强度为应强度为B B。一根长度大于。一根长度大于2r2r的导线的导线MNMN以速度以速度v v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，在圆环上无摩擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为电路的固定电阻为R R，其余电阻忽略不计。试，其余电阻忽略不计。试求求MNMN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R R上上的电流强度的平均值以及通过的电量。的电流强度的平均值以及通过的电量。R a bL m竖直放置的竖直放置的U U形导轨宽为形导轨宽为L L，上，上端串有电阻端串

5、有电阻R R（其余电阻不计）。（其余电阻不计）。磁感应强度为磁感应强度为B B的匀强磁场方向的匀强磁场方向向外。金属棒向外。金属棒abab质量为质量为mm，与，与导轨接触良好，不计摩擦，从导轨接触良好，不计摩擦，从静止释放后保持水平而下滑。静止释放后保持水平而下滑。求其下滑的最大速度。求其下滑的最大速度。22LBmgRVm四、电磁感应与力学综合问题四、电磁感应与力学综合问题对法拉第电磁感应定律的理解对法拉第电磁感应定律的理解(1)(1)磁通量的变化常由磁通量的变化常由B B的变化或的变化或S S的变化两的变化两种情况引起种情况引起 仅由仅由B B的变化，的变化，E E=nSnS( ( B B/

6、 / t t) )。 仅由仅由S S的变化，的变化，E E=nBnB( ( S S/ / t t) )。nnqI ttt RR (2)(2)对对E=n / t的理解的理解【例例1 1】如图如图(a)(a)所示，一个电阻值为所示，一个电阻值为R R，匝数为，匝数为n n的圆形的圆形金属线圈与阻值为金属线圈与阻值为2 2R R的电阻的电阻R R1 1连接成闭合回路，线圈连接成闭合回路，线圈的半径为的半径为r r1 1，在线圈中半径为，在线圈中半径为r r2 2的圆形区域内存在垂直的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B B随时间随时间t t变化

7、变化的关系图线如图的关系图线如图(b)(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别所示，图线与横、纵轴的截距分别为为t t0 0和和B B0 0。导线的电阻不计，求。导线的电阻不计，求 0 0至至t t1 1时间内时间内 (1)(1)通过电阻通过电阻R R1 1上的电流大小和方向；上的电流大小和方向； (2)(2)通过电阻通过电阻R R1 1上的电荷量上的电荷量q q及电阻及电阻R R1 1上产生的热量。上产生的热量。2 2、如图，边长为、如图，边长为a a的正方形闭合线框的正方形闭合线框ABCDABCD在在匀强磁场中绕匀强磁场中绕ABAB边匀速转动，磁感应强度为边匀速转动，磁感应强度为B B，初始时

8、刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直，经过t t时间转过时间转过1201200 0角，求：角，求：（1 1）线框内感应电动势在时间）线框内感应电动势在时间t t内的平均值内的平均值. .（2 2）转过）转过1201200 0角时感角时感应电动势的瞬时值应电动势的瞬时值. .taB3323Ba2/(2t)在在B=0.5TB=0.5T的匀强磁场中的匀强磁场中, ,有一个匝数为有一个匝数为n=100n=100匝的矩形线圈匝的矩形线圈, ,边长边长L Labab=0.2m,L=0.2m,Lbcbc=0.1m=0.1m线圈绕线圈绕中心轴中心轴OOOO以角速度以角速度=31

9、4rad/s=314rad/s由图示位置由图示位置逆时针方向转动逆时针方向转动. .试求试求: : (1)(1)线圈中产生感应电动势的最大值线圈中产生感应电动势的最大值; ; (2)(2)线圈转过线圈转过3030o o时感应电动势的瞬时值时感应电动势的瞬时值; ;(3)(3)线圈转过线圈转过1/41/4周的过程中的平均感应电动势周的过程中的平均感应电动势 。 oOabcd 如图如图12121 18 8所示，水平放置的两条光滑轨道上有所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒可自由移动的金属棒PQPQ、MNMN，当，当PQPQ在外力的作用在外力的作用下运动时，下运动时，MNMN在磁场力的作用下向右运动，则在磁场力的作用下向右运动，则PQPQ所做的运动可能是所做的运动可能是( () )A A向右加速运动向右加速运动B B向左加速运动向左加速运动C C向右减速运动向右减速运动D D向左减速运动向左减速运动楞次定律和左、右手定则的综合应用楞次定律和左、右手定则的综合应用例例2如图如图12121 19 9所示，在匀强磁场中放有平行铜导所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈轨，它与大线圈MM相连接，要使小导线圈相连接，要使小导线圈NN获得获得顺