2021-2022学年高二物理竞赛课件：电磁感应例题

1、电磁感应例题例1：矩形线框长a宽b置于均匀磁场，线框绕对称轴oo以角速度旋转。t=0时线框平面在纸面内，则任一时刻的感应电动势的大小为A、B、C、D、abooBtnB解：E、 答案：E例2、矩形线框以匀速自无场区平移入均匀磁场又移出，A、B、C、D各I-t曲线中哪一个符合线圈中电流随时间的变化关系（以逆时针为电流正方向，不计线圈自感）。vIIIIttttABCD答案：B例3、如图所示，一半径为 r的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为a(ar)的大金属圆环共面且同心。在大圆环中通以恒定的电流I，方向如图。如果小圆环以匀角速度绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为R，则任一时刻t通过小圆环的

2、磁通量= 小圆环中的电流i=I解：因为r很小，则它所处的磁场为匀强磁场，即为大环圆心处的磁感应强度小环内的磁通量为例4、在长直载流导线附近，放一导体半圆环MN，圆环的半径为b，环平面与直导线共面，环的圆心O距直导线为a （如图）。若长直导线通有电流I，半圆环以速度v平行于长直导线移动，求环两端的动生电动势。MNOavIb解法一：x方向：NMMNOavIb解法二:而例5、长度为l=1m，直径为20cm的螺线管上绕有N1=5000匝线圈，线圈上通有电流I，其递增变化率dI/dt=0.2A.s-1。螺线管中心处，放置一半径为r=5cm，绕有N2 =10匝的小线圈。试回答下列问题：1、设大线圈的电流如

3、图所示，小线圈上感应电流的方向如何？电阻R上哪端电势高？R解按图示电流方向，大线圈内磁场方向向左，因为dI/dt0，根据楞次定律感应电流方向如图所示。Bi例5、长度为l=1m，直径为20cm的螺线管上绕有N1=5000匝线圈，线圈上通有电流I，其递增变化率dI/dt=0.2A.s-1。螺线管中心处，放置一半径为r=5cm，绕有N2 =10匝的小线圈。试回答下列问题：2、求小线圈上的感应电动势。R解长直螺线管内的磁感应强度：小线圈中的磁通量感应电动势方向如图所示例5、长度为l=1m，直径为20cm的螺线管上绕有N1=5000匝线圈，线圈上通有电流I，其递增变化率dI/dt=0.2A.s-1。螺线

4、管中心处，放置一半径为r=5cm，绕有N2 =10匝的小线圈。试回答下列问题：3、若大线圈中通以稳恒电流I=0.2A，小线圈和外电路的总电阻R=10。将小线圈在0.3s内转过 1800，则平均感应电动势为多少？通过小线圈导线横截面的感应电量为多少？例6、如图所示，质量为m的铜棒ab，可以在矩形导体框架上无摩擦的水平滑动。框架左边串联一电阻R。均匀磁场B垂直框架向上。试回答下列问题：1、当时间t=0时， ab 具有初速度v0，求此时的感应电动势。感应电流方向如何？铜棒哪端电势高？所受磁力的方向如何？BabRv0l按动生电动势公式，可得方向a指向b，b端电势高。所受磁力由安培定律可知，方向向左。F

5、例6、如图所示，质量为m的铜棒ab，可以在矩形导体框架上无摩擦的水平滑动。框架左边串联一电阻R。均匀磁场B垂直框架向上。试回答下列问题：BabRv0l2、感应电动势和感应电流是否随时间变化？为什么？由于铜棒受磁力作用而减速，故其速度将随时间变化，按感应电动势将随时间而减少，感应电流也将随时间而减少。F例6、如图所示，质量为m的铜棒ab，可以在矩形导体框架上无摩擦的水平滑动。框架左边串联一电阻R。均匀磁场B垂直框架向上。试回答下列问题：BabRv0l3、铜棒在停止运动以前共移动多长距离？设框架足够长。设坐标轴向右为正，由F得运动方程：根据初始条件：t=0时，v=v0，可得铜棒的速度随时间作指数衰

6、减，渐趋于零，最后停止t=0时，v=v0，x=0，例7、两个单匝线圈A、B，半径分别为a、b，且ba，放在同轴共面的位置（如图）。若线圈A中通以变化的电流I=kt，（k为正恒量），求在线圈B中产生的互感电动势的大小和方向。解：设B中通有电流i，则其圆心处的由于ba，A中的磁场可作为匀强磁场，Ba=BbOA中的通量：互感系数：方向由楞次定律判定为顺时针。ab例8、内外半径为R1、R2的带电平面圆环，电荷面密度为，其中心有一半径为r的导体小环（ R1、R2r），二者同心共面如图。设带电圆环以变角速度=(t)绕垂直于环面的中心轴旋转，导体小环中的感应电流i等于多少？方向如何？（已知小环的电阻为R）解

7、：带电圆环由于变速转动形成变化电流，该电流产生一变化的磁场，使小环中的磁通量发生变化而产生感应电流。 rR1R2 rR1R21、求圆环产生的B在圆环上取一面积元dS，带电荷dqdqdq由于旋转形成dI该电流等效为一圆电流，其在圆心处的圆环产生的B：r rR1R2dq2、小环内的磁通量3、小环内的感应电流若则i为顺时针r 例 9: 如图，两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的两倍当达到稳定状态后，线圈P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是 （ A）4 （ B）2 （ C） 1 （ D） 1/2Wm=LI2/2 LP=2LQ RP=2RQIQ= /RQIP= /RP= /2RQ = IQ /2WmP= LP IP2 /2= 2LQ(IQ /2)2 / 2 = (LQ IQ2 /2 ) / 2 = WmQ / 2DPQ 例10: 面积为S和2S的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21表示，线圈2的电流所