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之。
物理3-2电磁感应现象测试一．．
．
．．
A
E=
D
D
）
A
．磁场的磁感应强度为
，右方机翼末端
；若
，
点在纸面内匀速转动，导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势，
，线圈平面与磁
在
Q=
，
沿水平方向拉杆，使金属杆以一定的初速度开始运动．图（乙）所示为通过R1中电流的平方）写出安培力的大小随时间变化的关系
【组卷训练】物理3-2电磁感应现象测试一-1
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
2．（2015?黄埔区模拟）通电直导线旁放一个金属线框，线框和导线在同一平面内，如图所示．在线框abcd中没有产生感应电流的运动情况是（）
3．（2015?邢台模拟）如图分别是直流电动机、摇绳发电、磁电式仪表和电磁轨道炮示意图，其中不是“因电而动”（即在安培力作用下运动）的有（）
．
C
D ．
4．（2015?长宁区一模）闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如右图所示．规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的感应电流i 与ad 边所受的安培力F 随时间t 变化的图象，下列选项正确的是（
）
E=S I=，由是定值，在各时间段内
5．（2015?沈阳一模）如图所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO，匀速转动．沿着OO，从上向下观察，线圈沿逆时针方向转动．已知线圈匝数为n，总电阻为r，ab边长为l1，cd边长为l2，线圈转动的角速度为ω，外电阻阻值为R，匀强磁场的磁感应强度为B，则下列判断正确的是（）
，从而即可求解；
，再由安培力表达式═
，则有流过电阻
6．（2015?荆门模拟）空间存在着沿竖直方向的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，如图甲所示，设甲图中线圈中磁感应强度的方向和感应电流的方向为正方向．要想在线圈中产生如图乙所示的感应电流，图丙中能正确表示线圈中磁感应强度随时间变化的图线是（）
．C D．
7．（2015?玉林一模）矩形导线框abcd放在匀强磁场中处于静止状态，如图甲所示，一磁场的磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度的大小B随时间t变化的图象如图乙所示．t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4a时间内，导线框ad边所受安培力F安随时间t变化的图象（规定向左为安培力正方向）及导线框中的感应电流I随时间t变化的图象（规定顺时针方向为电流的正方向）可能是图中的（）
．C D．
8．（2015?安徽二模）如图所示的圆形线圈共n匝，电阻为R，通过圆中心O垂直于线圈平面的直线上有A，B两点，A，B间的距离为L，A，B关于O点对称，一条形磁铁开始放在A点，中心与A点重合，轴线与A，B重合，此时线圈中的磁通量为φ1，将条形磁铁以速度v匀速向右运动，轴线始终与直线重合，磁铁中心到O点时线圈中的磁通量为φ2，下列说法正确的是（）
点时，通过一匝线圈的磁通量为
E=n
E=n=n
10．（2015?江西模拟）世界上第一台发电机﹣﹣法拉第圆盘发电机的构造跟现代发电机不同，它在磁场中转动的不是线圈，而是一个紫铜做的圆盘．圆周圆心处固定一个摇柄，圆盘边缘一处和圆心处均与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来，将圆盘放置在竖直向下且足够大的匀强磁场中，当转动摇柄，使圆盘旋转起来时，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流，忽略圆盘的内阻，电流表O刻度在表盘中央，回路中有保护电阻，则以下分析正确的是（）
E=
11．（2015?成都模拟）如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属框电阻为R，边长是L，自框从左边界进入磁场时开始计时，在外动力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进人磁场区域，t1时刻框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流t的正方向．外动力大小为F，框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P﹣t图象为抛物线．则这些量随时间变化的关系是（）
．C D．
=
解得：，所以、由功率表达式，，所以
12．（2015?浙江模拟）如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v﹣t图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是（）
磁场的磁感应强度为
联立解得：
13．（2015?湖北模拟）如图，水平的平行虚线间距为d=60cm，其间有沿水平方向的匀强磁场．一个阻值为R的正方形金属线圈边长l＜d，线圈质量m=100g．线圈在磁场上方某一高度处由静止释放，保持线圈平面与磁场方向垂直，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等．不计空气阻力，取g=10m/s2，则（）
：通过导线截面的电量：
二．填空题（共4小题）
14．（2015?普陀区一模）1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是他认为电流是稳定的．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法将电表等器材置于同一房间．
15．（2015?浦东新区一模）如图所示为地磁场磁感线的示意图．在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变．由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为φ1，右方机翼末端处的电势为φ2，若飞机从西往东飞，φ1＞φ2（选填“＞”、“=”或“＜”）；若飞机从南往北飞，φ1＞φ2（选填“＞”、“=”或“＜”）．
16．（2015?长宁区一模）如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外，一个阻值为R、边长为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O
点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内平均感应电动势=Ba2，通过导线
框任一截面的电量q=Ba2．
a
=Ba
故答案为：Ba
E=，来求．
17．（2014?普陀区二模）如图，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N=10，边长ab=1.0m、bc=0.5m，电阻r=2Ω．磁感应强度B在0～4s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．在4～5s内从﹣0.2T均匀变化到零．在0～4s内通过线圈的电荷量q=1C，在0～5s内线圈产生的焦耳热Q=1J．
的变化率，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，再由欧姆定律
结合求解电量；
的变化率
=N?
=
=N×
三．解答题（共4小题）
18．（2015?黄埔区模拟）如图所示，两平行金属导轨轨道MN、M?N?间距为L，其中MO和M?O?段与金属杆间的动摩擦因数μ=0.4，ON和O?N?段光滑且足够长，两轨道的交接处由很小的圆弧平滑连接，导轨电阻不计，左侧接一阻值为R的电阻和电流传感器，轨道平面与水平面的夹角分别为α=53°和β=37°．区域PQP?Q?内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为d，PP?的高度为h2=0.3m．现开启电流传感器，同时让质量为m、电阻为r 的金属杆ab自高h1=1.5m处由静止释放，金属杆与导轨垂直且保持接触良好，电流传感器测得初始一段时间内的I ﹣t（电流与时间关系）图象如图乙所示（图中I0为已知）．求：
（1）金属杆第一次进入磁场区域时的速度大小v1（重力加速度为g取10m/s2）；
（2）金属杆第一次离开磁场到第二次离开磁场区域时的时间间隔△t的大小（此后重力加速度取g）；
（3）电阻R在t1﹣t3时间内产生的总热能Q R（用v1和其他已知条件表示）；
（4）定性画出t4时刻以后可以出现电流的、且金属杆又回到OO?的这段时间内可能的I﹣t关系图象．
=m/s
=
==
Q=
=（mv﹣
为：
；
19．（2015?闸北区一模）如图，水平放置的两条平行金属导轨MN和PQ上（导轨电阻不计），静止放着两条与导轨垂直的滑杆ab和cd，导轨间距为l，两滑杆距离为d．两滑杆的质量都是m，与导轨的动摩擦因数均为μ，两滑杆电阻均为R．空间有一匀强磁场垂直轨道平面向上，磁感应强度B=B0+kt（k＞0）．已知重力加速度为g．求：（1）t=0时刻回路中产生的感应电流大小及方向；
（2）经过多少时间，两滑杆开始滑动；
（3）从t=0至两滑杆开始滑动，整个系统产生的总热量．
，
；
）由焦耳定律得：
时刻回路中产生的感应电流大小为，方向
）经过
至两滑杆开始滑动，整个系统产生的总热量为．
20．（2015?如皋市模拟）如图甲所示，竖直平面内有两根间距为d的足够长平行导轨，导轨上端接有阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒夹在两导轨间，导体棒与导轨间的摩擦不计，导轨间存在垂直导轨平面磁感应强度为B的匀强磁场，磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示，在0～t0时间内，作用一外力使导体棒静止，此时导体棒距上端电阻R距离为d，在t0时刻撤去外力．已知重力加速度为g，试求：
（1）定性画出导体棒中电流随时间变化的图象；
（2）导体棒运动的最大速度v；
（3）若从静止开始到导体棒达到最大速度，电阻R产生的热量为Q，则这个过程中导体棒下落的高度h．
时间内，回路中产生的感应电动势
时间内，回路中的电流为此阶段电流恒定
h=
一．选择题（共30小题） 1．（2015?嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大B．先增大，后减小 C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变 2．（2014?广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i 随时间t变化的图线可能是（） A．B．C．D． 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（） A．B．C．D． 5．（2011?上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（） A．顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转 C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转 6．（2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） A．B．C．D． 7．（2015春?青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（） A．B．C．D． 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（﹣）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（） A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从C到D B．t=3s时，金属杆中感应电流方向从D到C C．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为
§ 4.3 法拉第电磁感应定律 编写 薛介忠 【教学目标】 知识与技能 ● 知道什么叫感应电动势 ● 知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、t ??Φ ● 理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式 ● 知道E =BLv sin θ如何推得 ● 会用t n E ??Φ=和E =BLv sin θ解决问题 过程与方法 ● 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E =BLv ，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观 ● 从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想 ● 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 【重点难点】 重点：法拉第电磁感应定律 难点：平均电动势与瞬时电动势区别 【教学内容】 [导入新课] 在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，磁通量发生变化的方式有哪些情况？ 恒定电流中学过，电路中产生电流的条件是什么？ 在电磁感应现象中，既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。下面我们就来探讨感应电动势的大小决定因素。 [新课教学] 一．感应电动势 1．在图a 与图b 中，若电路是断开的，有无电流？有无电动势？ 电路断开，肯定无电流，但有电动势。 2．电流大，电动势一定大吗？ 电流的大小由电动势和电阻共同决定，电阻一定的情况下，电流越大，表明电动势越大。 3．图b 中，哪部分相当于a 中的电源？螺线管相当于电源。 4．图b 中，哪部分相当于a 中电源内阻？螺线管自身的电阻。 在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。有感应电动势是电磁感应现象的本质。
《电磁感应 交流电》单元测试题 命题人：慎凌云 审题人：阮建军 2014-12-3 一 选择题。（1-5题为单项选择题，6-12为多项选择题，共48分） 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 ΔB Δt ＝k (k >0)，ab 为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ.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krS 4ρ D ．图中ab 两点间的电压大小为1 2 k πr 2 2． 如图所示，由导体棒ab 和矩形线框cdef 组成的“10”图案在匀强磁场中一起向右匀速平动，匀 强磁场的方向垂直线框平面向里，磁感应强度B 随时间均匀增大，则下列说法正确的是( )． A ．导体棒的a 端电势比b 端电势高，电势差U ab 在逐渐增大 B ．导体棒的a 端电势比b 端电势低，电势差U ab 在逐渐增大 C ．线框cdef 中有顺时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 D ．线框cdef 中有逆时针方向的电流，电流大小在逐渐增大 3．如图所示，abcd 为一边长为L 、匝数为N 的正方形闭合线圈，绕对称轴OO ′匀速转动，角速度 为ω.空间中只有OO ′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B .若闭合线圈的总电阻为R ，则( )． A ．线圈中电动势的有效值为 2 2 NBL 2ω B ．当线圈转到图中所处的位置时，穿过线圈的磁通量为1 2NBL 2 C ．在转动一圈的过程中，线圈中有一半时间没有电流 D ．线圈中电动势的最大值为1 2 NBL 2ω 4. 如图所示为一理想变压器在两种情况下工作的示意图.其中灯泡L 2、L 3的功率均为P ，且L 1、L 2、 L 3为相同的灯泡，原、副线圈匝数比为n 1∶n 2=4∶1，则图甲中L 1的功率和图乙中L 1的功率分别为 ( ) A.P ，P B.16P ， 1P 4 C. 1P 4 ， 16P D.16P ，4P 5．在如图甲所示电路中，D 为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．R 1＝30 Ω，R 2＝60 Ω，R 3＝10 Ω.在MN 间加上如图乙所示的交变电压时，R 3两端电压表的读数大约是 ( ) A ．3 V B ．3.5 V C ．4 V D ．5 V 6．如图甲所示，原线圈所加交流电压按图乙所示规律变化，通过一台降压变压器给照明电路供电， 照明电路连接导线的总电阻R ＝0.5 Ω，若用户端能使55盏“220 V ,40 W”的电灯正常发光．则( )． A ．副线圈中的电流为10 A B ．原线圈两端电压的瞬时值表达式为u 1＝1 000sin (100πt ) V C ．原线圈输入的总功率为2 200 W D ．降压变压器的匝数比为n 1∶n 2＝40∶9 7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k ，输出端接有一交流电动机，其线圈的电阻为 R.将原线圈接在正弦交流电源两端，变压器的输入功率为P 0时，电动机恰好能带动质量为m 的物体以速度v 匀速上升，此时理想电流表A 的示数为I.若不计电动机摩擦带来的能量损耗，重力加速度为g ，则下列说法不正确的是( ) A.电动机输出的机械功率为P 0 B.变压器的输出功率为mgv C.副线圈两端电压的有效值为0 kP I D.整个装置的效率为 0mgv P 8. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈a 、b 间接一电压为u ＝ 2202sin 100πt (V)的电源，灯泡L 标有“36 V 18 W ”字样．当滑动变阻器R 的滑动触头处在某位置时，电流表示数为0.25 A ，灯泡L 刚好正常发光，则( ) A ．流经灯泡L 的交变电流的频率为100 Hz B ．定值电阻R 0的阻值为19 Ω C ．滑动变阻器R 消耗的功率为36 W D ．若将滑动变阻器R 的滑动触头向下滑动，则灯泡 L 的 亮度变暗
【本讲教育信息】 一. 教学内容： 磁场、电磁感应、交流电、电磁场和电磁波 （一）磁场 1. 磁场 （1）磁体或电流周围存在的一种物质——____________。 （2）性质：对在它里面的磁极或电流有____________的作用。磁场的方向是小磁针____________极受力方向，亦即小磁针静止时____________极所指方向。 2. 磁感应强度 （1）定义式：____________（I垂直B）。 B的大小由磁场本身决定，与F、I、L无关，可用B＝F/IL计算（2）方向：B的方向就是该点____________方向。 （3）单位：____________、____________。 3. 感磁线 （1）人为在磁场中描绘出来的一些有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向和该点的磁场方向____________。 （2）磁感线是描述磁场的____________和____________，磁感线上某点的切线方向就是该点的____________，磁感线越密表示该处磁感应强度____________。 （3）磁感线是闭合曲线，永不相交。
（4）几种常见磁场的磁感线分布情况，在下图中画出来。 4. 安培力（磁场对电流的作用力） （1）大小：当B与I垂直时____________，当B与I平行时，____________。 （2）方向：用左手定则判定，四指指向____________方向，让磁感线____________穿过掌心，拇指指向____________的方向。 5. 洛伦兹力（磁场对运动电荷的作用力） （1）大小：当v方向与B垂直时____________，当v方向与B平行时____________。 （2）方向：用左手定则判定，其中四指指向与正电荷运动方向____________，与负电荷运动方向____________。 6. 分子电流假说 （1）内容：____________________________________。 （2）磁现象的电本质：一切磁现象的本质都可以归结为____________的运动。 （二）电磁感应 1. 磁通量： （1）定义：____________________________________；
高中物理-法拉第电磁感应定律教案 教学目标：知识与技能1、知道什么是感应电动势。2、了解什么是磁通量以及磁通量的变化量和磁通量的变化率。3、在实验基础上，了解法拉第电磁感应定律内容及数学表达式，学会用该定律分析与解决一些简单的问题。4、培养类比推理和通过观察、实验、归纳寻找物理规律的能力。 过程与方法通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式t n E ??Φ=，掌握运用理论知识探究问题的方法 情感态度与价值观从不同物理现象中抽象出个性与共性问题，培养学生对不同事物进行分析，找出共性与个性的辩证唯物主义思想;了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神 教学重点：法拉第电磁感应定律 教学难点：磁通量的理解 教具：磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A 、大螺线管B 教学过程： 一、感应电动势 说明：既然在闭合电路中产生了感应电流，这个电路中就一定有电动势。我们把电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路里，产生感应电动势的那部分导体相当十电源。在同一个电路中，感应电动势越大，感应电流越大。那么，感应电动势的大小跟什么因素有关呢？请看实验 演示实验：实验装置：图3 .1-2 和图3.1-3 实验过程：在图3.1 -2中，使导体捧以不同的速度切割磁感线，砚察电流表指针偏转的幅度。 实验结论：在导线切割磁感线的过程中，切割速度越大，感应电动势越大 实验过程：在图3.1-3 中，使磁铁以不同的速度插入线圈和从线圈中抽出，观察电流表指针偏转的幅度。 实验结论：在磁铁插入和从线圈中拔出的过程中，插入和拔出的速度越大，感应电动势越大 说明：导体捧以较大的速度切割磁感线，和磁体以较大的速度插入线圈和从线圈中抽出，都使线圈中的磁通量发生变化，且磁通量变化的速度比较大 说明：许多实验都表明，感应电动势的大小跟磁通变化的快慢有关。我们用磁通
“逼近高考—选择题总结性训练” 电磁感应并交变电流 一、考点及说明 二、类型、情景、知识与方法 一、单项选择题 1．如图所示，闭合开关S ，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s ，第二次用时0.4s ，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则（A ） A ．第一次线圈中的磁通量变化较快 B ．第一次电流表○G 的最大偏转角较小 C ．第二次电流表○G 的最大偏转角较大 D ．若断开S ，电流表○G 均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势 2．如图，两个圆形线圈P 和Q ，悬挂在光滑绝缘杆上．通以方向相同的电流，若I 1>I 2，P 、 Q 受到安培力大小分别为为F 1和F 2，则P 和Q (D) A ．相互吸引，F 1>F 2 B ．相互排斥，F 1>F 2 C ．相互排斥，F 1=F 2 D ．相互吸引，F 1=F 2 3．用绝缘丝线悬吊一个轻质闭合铝环P ．用磁铁的N 极靠近P 环时，可观察到P 环远离磁铁，现改用磁铁的S 极用同样方式靠近P 环（如图），则P 环（D ） A ．静止不动 B ．靠近磁铁 C ．没有感应电流 D ．产生顺时针方向电流 4．铺设海底金属油气管道时，焊接管道需要先用感应加热的方法对焊口两侧进行预热.将被加热管道置于感应线圈中，当感应线圈中通以电流时管道发热.下列说法中正确的是（D ） A ．管道发热是由于线圈中的电流直接流经管道引起的 B ．感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热加热管道的 C ．感应线圈中通以恒定电流时也能在管道中产生电流 D ．感应线圈中通以正弦交流电在管道中产生的涡流也是交流电 5．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在 两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（A ） A ．向左摆动 B ．向右摆动 C ．保持静止 D ．无法判定 P Q
法拉第电磁感应定律教学设计 鹿城中学理化生教研组田存群 课程背景: “法拉第电磁感应定律”是高二物理选修（3-2）中的第四章第4节内容，是电磁学的核心内容。从知识的发展来看,它既能与电场、磁场和恒定电流有紧密的联系，又是学习交流电、电磁振荡和电磁波的重要基础。从能力的发展来看，它既能在与力、热知识的综合应用中培养综合分析能力，又能全面体现能量守恒的观点。因此，它既是教学的重点，又是教学的难点。 鉴于此部分知识较抽象，而我的学生的抽象思维能力较弱。在这节课的教学中，我注重体现新课程改革的要求，注意新旧知识的联系，同时紧扣教材，通过实验、类比、等效的手段和方法，来化难为简，使同学们利用已掌握的旧知识，来理解所要学习的新概念。力求通过明显的实验现象诱发同学们真正的主动起来，从而激发兴趣，变被动记忆为主动认识。 课程详述： 一．教学目标： 1．知道感应电动势，能区分磁通量的变化Δφ和磁通量的变化率Δφ/Δt。 通过演示实验，定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系。培养学生对实验条件的控制能力和对实验的观察能力。 2.通过法拉第电磁感应定律的建立，进一步定量揭示电与磁的关系，培养学生类比推理能力和通过观察、实验寻找物理规律.使学生明确电磁感应现象中的电路结构，通过对公式E=nΔφ/Δt的理解，引导学生推导出E=BLv，并学会初步的应用。 3.通过介绍法拉第的生平事迹，使学生了解法拉第探索科学的方法和执著的科学研究精神，教育学生加强学习的毅力和恒心。 二．教学重点： 法拉第电磁感应定律的建立过程及规律理解。 三．教学难点： 1．磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率三者的区别。 2．理解E=nΔφ/Δt是普遍意义的公式，而E=BLv是特殊情况下导线在切割磁感线情况下的计算公式。 四．教具：
法拉第电磁感应定律总结 一·电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流 注意： 1) 产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2) 产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。 3) 产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。： 二·电磁感应规律 1感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。 当长L的导线，以速度v，在匀强磁场B中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为E=BLV(1)。 此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉第电磁感应定律。 2在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知B S T。 如果回路是n匝串联，则 E=NBS/T(2)。 3公式一：要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直 (l^B )。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实际长度在垂直 于B方向上的投影) 公式二: 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关 公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与 磁场垂直的面积S不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时,此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交 变电动势就属这种情况。 4严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的 磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率表示磁通量变 化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它们的区别类似于力学中的v, 的区别, 另外I、也有类似的区别。 5 当长为L的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B的平面内，以角速度匀速转动时，其两端感应电动势为E=1/2BL*LW。 6 三种切割情形的感应电动势
1．如图甲所示，电阻不计且间距为L=1m 的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R=1Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场．现将质量为m=0.3kg 、电阻R ab =1Ω的金属杆ab 从OO′上方某处以一定初速释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平．在金属杆ab 下落0.3m 的过程中，其加速度a 与下落距离h 的关系图象如图乙所示．已知ab 进入磁场时的速度v 0=3.0m/s ，取g=10m/s 2 ．则下列说法正确的是（ ） A ．进入磁场后，金属杆ab 中电流的方向由b 到a B ．匀强磁场的磁感应强度为2.0T C ．金属杆ab 下落0.3 m 的过程中，通过R 的电荷量0.24C D ．金属杆ab 下落0.3 m 的过程中，R 上产生的热量为0.45J 【答案】BC 【解析】 试题分析：由右手定则可知，导体棒进入磁场后，金属杆ab 中电流的方向由a 到b ，选项A 错误； ab 进入磁场时，加速度变为向上的g ，则由牛顿第二定律0 ab BLv B L mg mg R R ，解得B=2T ，选项B 正确； 根据210300602411 (..) .E BLh q I t t t C C R tR R ??????，选项C 正确；当金属杆下落0.3m 时已经做匀速运动，则 mg BIL ，其中m ab BLv I R R ，解得v m =1.5m/s ；根据能量关系 22 0112 2 m Q mv mgh mv ，代入数据可得：Q=9.83J ，选项D 错误。 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿定律及能量守恒定律。 2．如图所示，MN 、PQ 是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R 的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n 1∶n 2 =k ，导轨宽度为L 。质量为m 的导体棒ab 垂直MN 、PQ 放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是 v=v m sin( 2T π t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B ，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是 A ．在t= 4T 22m k R B ．导体棒两端的最大电压为BLv m C ．电阻R 上消耗的功率为222 22m B L v k R
例5 如图11－18所示，A，B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。当电键K闭合时，下列说法正确的是 [ ] A．A比B先亮，然后A熄灭 B．B比A先亮，然后B逐渐变暗，A逐渐变亮 C．AB一齐亮，然后A熄灭 D．A、人一齐亮．然后八逐渐变亮．D的亮度不变 【错解】 当电键闭合时．A灯与线圈L串联，B灯与R串联后分别并联于电源两端。虽然K闭合瞬间线圈会产生自感，即阻碍通过线圈支路电流的的增加。但A灯与L串联后并联接在电源上。电源两端有电压，就会有电流，所以AB都应该同时亮起来。只是闭合K的瞬间A灯不能达到应有的电流而亮度发暗。K闭合一段时间后两灯达到同样的亮度。所以A灯逐渐变亮，B灯亮度不发生变化，选D。 【错解原因】 选择D选项时对自感现象理解不够。在K闭合的瞬间，通过每盏灯的电流到底怎样变化不清楚。 【分析解答】 电键闭合的瞬间，线圈由于自感产生自感电动势，其作用相当于一个电源。这样对整个回路而言相当于两个电源共同作用在同一个回路中。两个电源各自独立产生电流，实际上等于两个电流的叠加。根据上述原理可在电路中标出两个电源各自独立产生的电流的方向。
图11-19a、b是两电源独立产生电流的流向图，C图是合并在一起的电流流向图。由图可知、在A灯处原电流与感应电流反向，故A灯不能立刻亮起来。在B灯处原电流与感应电流同向，实际电流为两者之和，大于原电流。故B灯比正常发光亮（因正常发光时电流就是原电流）。随着自感的减弱，感应电流减弱，A灯的实际电流增大，B灯实际电流减少，A变亮，B灯变暗，直到自感现象消失，两灯以原电流正常发光。应选B。
大学物理第10章测试 (满分120分) 一、 选择题(每小题3分，共18分) 1. 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈，线圈的大小和磁 极大小约相等，线圈平面和磁场方向垂直。今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图)，可选择下列哪一种方法？[ ] (A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度。 (B) 把线圈绕通过其直径的OO ' 轴转一个小角度。 (C) 把线圈向上平移。 (D) 把线圈向下平移。 2. 半径为a 的圆线圈置于磁感应强度为B 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线 圈电阻为R ；当把线圈转动使其法向与B 的夹角 α = 60? 时，线圈中已通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是 [ ] (A ) 与线圈面积成正比，与时间无关。 (B ) 与线圈面积成正比，与时间成正比。 (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比。 (D ) 与线圈面积成反比，与时间无关。 3. 棒AD 长为L ，在匀强磁场B 中绕OO ' 转动。角速度为ω，AC = L /3。则A 、D 两点间电势差为：[ ] (A ) 26 1 L B U U A D ω=-。 (B ) 2ω6 1L B U U D A =-。 (C ) 2 ω92L B U U A D =-。 (D ) 2ω9 2 L B U U D A = -。 4. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两平面的磁通量随时间的变化率相等，则 [ ] (A ) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势。 (B ) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小。 (C ) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大。 (D ) 两环中感应电动势相等。 5. 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L = Φ/I 。当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数L [ ] (A ) 变大，与电流成反比关系。 (B ) 变小。 (C ) 不变。 (D ) 变大，但与电流不成反比关系。 6. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为 r 1 和r 2，管内充满均 N S A D
1.如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈B中通以如图乙所示的交变电流，设t=0时电流沿逆时针方向，（图中箭头所示）。对于线圈A，在t1 ~t2时间内，下列说法中正确的是（） A. 有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势 B. 有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势 C. 有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势 D. 有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势 2. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每 秒钟均匀地减少了2Wb，则 A．线圈中感应电动势每秒增加2V B．线圈中感应电动势每秒减少2V C．线圈中无感应电动势 D．线圈中感应电动势大小不变 3.在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒AB，以初速度v水平抛出。空气阻力不计，如图5所示，运动过程中棒保持水平，那么下列说法中正确的是（）（A）AB棒两端的电势U A < U B（B）AB棒中的感应电动势越来越大 （C）AB棒中的感应电动势越来越小（D）AB棒中的感应电动势保持不变 4.如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杆挂在固定点O处，使金 属圆环在竖直线OO′的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁 场区域，磁感线的方向和水平面垂直。若悬点摩擦和空气阻力均不计， 则AD A．金属环进入和离开磁场区域都有感应电流，而且感应电流的方向相反 B．金属环进入磁场区域后越靠近OO′线时速度越大，而且产生的感应 电流越大 C．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后不再减小 D．金属环在摆动过程中，机械能将完全转化为环中的电能 5.如题图3所示，先后两次将一个矩形线圈由匀强磁场中拉出， 两次拉动的速度相同。第一次线圈长边与磁场边界平行，将线 圈全部拉出磁场区，拉力做功W1，第二次线圈短边与磁场边界 平行，将线圈全部拉出磁场区，拉力做功W2，则： A．W1> W2B．W1= W2C．W1< W2D．条 件不足，无法比较 6.如图所示，上下不等宽的平行金属导轨的EF和GH两部分导轨
法拉第的电磁感应实验 作者:不详日期:2006-11-2 来源:本站点击: 我们现在生活在一个电气时代里：电动机在工厂里轰鸣，电车在飞驰，电灯照亮了千家万户，电视机在播放节目，电脑在运作……由于有了电，旧时代许多令人神往的幻想已变成了现实。如今电气业给我们创造的这一切福利和文明，都起源于1831年10月17日法拉第的一次具有划时代意义和意外的电磁实验成功。由于这次成功，法拉第制造了世界上第一台电磁感应发电机；由于这次成功，人类制造出今天的发电机、电动机、水电站，以及一切电力站网。 法拉第（1791～1867）出生于英国伦敦一个铁匠家里。由于家庭贫困，他12岁时就到一家书店当学徒。由于经常接触图书，他发现书里有许多自己从不知道的事物，书籍简直是知识的海洋。从此以后他开始刻苦自学，认真读书，发奋要成为一个有学识的人。他不仅认真阅读电学、化学方面的书籍，而且用平日节约下来的一点钱买了几件实验仪器，按书中所说的做起实验来。 法拉第不仅向书本学习，还利用一切机会向当时著名的科学家学习，买票听他们的讲演，认真做记录。1810年春天，法拉第凑钱去听科学家塔特林讲解自然科学。他每晚都将所做的记录整理誊清。特别对法拉第人生具有重大转折意义的是，他于1812年时到英国皇家学院去听著名科学家戴维的化学讲演。正是从此开始，他踏上了献身科学的道路。 他大胆地给戴维先生写了封信，而且将听讲的记录全寄去了。他在信中说明了自己对科学的热爱，并且渴望能在皇家学会得到一份工作。戴维看到了他的严肃认真和对科学的热情，竟然答应了他的请求，介绍他到皇家学院当助理员，担任了戴维的实验助手。 实验室的工作为法拉第提供了优越的条件。他可以自由地利用图书馆，获得各种资料，从而可以发展各方面的知识。作为戴维的助手和随从，法拉第又获得了到欧洲大陆进行科学考察的机会。尽管在旅行中受到戴维夫人的凌辱，以及其他不公正的待遇，但法拉第借这次机会却增长了知识，结交了朋友，了解了当时各国的科学状况。
第四节法拉第电磁感应定律（教案） 教学目标： （一）知识与技能 1．让学生知道什么叫感应电动势，知道电路中哪部分相当于电源 2．让学生知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量。 3．让学生理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLv sinθ如何推得。 （二）过程与方法 （1）通过实验，培养学生的动手能力和探究能力。 （2）通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。 （三）情感、态度与价值观 了解法拉第探索科学的方法，学习他的执著的科学探究精神。 教学重点 1、让学生探究影响感应电动势的因素，并能定性地找出感应电动势与磁通量的变化率的关 系。 2、会推导导线切割磁感线时的感应电动势的表达式。 教学难点 如何设计探究实验定性研究感应电动势与磁通量的变化率之间的关系。 教学用具 多媒体电脑、PPT课件、8组探究实验器材（线圈、蹄形磁铁、导线、电流计等） 教学过程： 课堂前准备 将实验器材提前分组发给学生。以便分组实验。 引入新课 师：在物理学史上，有这样一位科学家，他是一个贫穷的铁匠的儿子，做过订书学徒，干过非常卑贱的工作，但却取得了非凡的成就。他用一个线圈和一个磁铁，改变了整个世界。
今天，从美国的阿拉斯加到中国的青藏高原，从北极附近的格陵兰岛，到南极考察站，都里不开他一百多年前的发现，这位科学家是谁？——英国科学家法拉第。 下面大家各小组在重新做一下这一有着划时代意义的实验：（学生做实验） 在学生组装实验器材做实验的同时，教师进行巡视，指导。学生可能出现的情况： 组装器材缓慢，接触不好，现象不明显等。教师应加以必要的指导。 师：同学们，我们用一个线圈和一个磁铁竟然使闭合电路中产生了电流，这是多么令人惊奇的发现!根据电路的知识，在这个实验电路中哪一部分相当于电源呢？(学生回答) 师：如果你是法拉第，当你发现了电磁感应现象以后，下一步你要进一步研究什么呢？（学生回答） 好，下面我们就来探究一下影响感应电动势的因素。现在大家猜想一下：感应电动势可能由什么因素决定?小组讨论一下。（学生讨论） （可让学生自由回答）情况预测：线圈的大小、匝数、磁通量的大小、磁通量变化的大小、时间、磁通量的变化率、磁感应强度等等…….. 师：大家猜想的都有可能。我们知道产生感应电流的条件是磁通量要变化，那么是不是就意味着感应电动势和磁通量的变化有关，与变化时间有关。下面我们就来探究一下感应电动势E 与磁通量的变化ΔΦ和变化时间Δt 有什么定性关系。 研究三个变量之间的关系，我们采用什么方法? （生答）待定系数法黑板上板书： ΔΦ一定，Δt 增大，则E Δt 一定，ΔΦ增大，则E 师：好，现在就请各组的同学按照学案上的提示，看能不能 设计试验来探究一下： 在这里教师要在巡回中加以指导，对对学生的设计方案进行 必要修改和纠正。可先让学生说一下实验方案。（注意图中 两个电表不应该是电流计） 学生试验完成后，让学生在黑板上填上结论。 精确的定量实验人们得出：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 表达式：E= t n E ??Φ= 实际上，上式只是单匝线圈所产生的感应电动势的表达式，如果是n 匝线圈，那么表达式应该是怎样的？为什么？可以从理论上得出吗？
学案《法拉第电磁感应定律》 【基础知识】： 1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的 成正比． 2．公式：E ＝ ，其中n 为 ，ΔΦ总是 该公式一般用来求Δt 时间内感应电动势的 3．对法拉第电磁感应定律的理解 (1)磁通量的变化率ΔΦ Δt 和磁通量Φ (填“有”或“没有”)直接关系． Φ很大时，ΔΦΔt 可能很小，也可能很大；Φ＝0时，ΔΦ Δt 可能不为0. (2)E ＝n ΔΦ Δt 有两种常见形式： ①线圈面积S 不变，磁感应强度B 均匀变化，则E ＝n ΔB Δt ·S ； ②磁感应强度B 不变，线圈面积S 均匀变化，则E ＝nB ·ΔS Δt .(其中ΔΦΔt 是Φ－t 图像上某点切线的斜率. ΔB Δt 为B －t 图像上某点切线的斜率) (3)产生感应电动势的那部分导体相当于 如果电路没有闭合，这时虽然没有 ，但感应电动势依然存在． 【实验方案设计】： 物理量 物理意义 与电磁感应的关系 磁通量Ф 磁通量变化△Ф 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 【反馈练习】： 1、下列说法正确的是（ ） A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B.线圈中的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中产生的感应电动势越大 2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：( ) A 、线圈中0时刻感应电动势最大 B 、线圈中D 时刻感应电动势为零 C 、线圈中D 时刻感应电动势最大 D 、线圈中0到D 时间内平均感应电动势为0.4V 【本节优化训练设计】： 1.某单匝闭合线圈电阻是1 Ω，当穿过它的磁通量始终以每秒2 Wb 速率减小时，则 （ ） A.线圈中感应电动势一定每秒降低2 V B.线圈中感应电动势一定是2 V C.线圈中感应电流一定每秒减少2 A D.线圈中感应电流一定是2 A 2.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2 Wb,则 （ ） A.线圈中的感应电动势每秒钟增加2 V B.线圈中的感应电动势每秒钟减少2 V C.线圈中的感应电动势始终是2 V D.线圈中不产生感应电动势 3.N 匝线圈的总电阻为R,当它的磁通量由Φ1变到Φ2的过程中,通过线圈截面的总电量为 （ ） A.N(Φ2-Φ1)/ R B.(Φ2-Φ1)NR C.(Φ1-Φ2)/R D.R(Φ2-Φ1)/N 4.如图匀强磁场中,B=0.4 T,导体ab 长l=40 cm,以v=5 m/s 速度匀速向左运动,框架电阻不计,R ab=0.5 Ω.求:(1)导体向右匀速运动时,I 感多大？ (2)感应电功率多大? （猜想）：感应电动势的大小可能与哪些因素有关 试验方法 实验器材 电流表1只，条形磁铁2个，1000匝的线圈1个，2000匝的线圈1个，导线 实验步骤
A 1S 1234 2 S 1 R R 3 S 第三讲 电磁感应与交流电 1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（ ） A ．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B ．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C ．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D ．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 2．如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看) 是( ) A ．有顺时针方向的感应电流 B ．有逆时针方向的感应电流 C ．先逆时针后顺时针方向的感应电流 D ．无感应电流 3．如图所示有界匀强磁场区域的半径为r ，磁场方向与导线环所在平面垂直，导线环半径也为r, 沿两圆的圆心连线方向从左侧开始匀速穿过磁场区域。此过程中关于导线环中的感应电流i 随时间t 的变化关系图象（规定逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（ ） 4．图中A 、B 为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置．A 线圈中通有如图(a)所示的交变电流i ，则 （ ） A ．在t 1到t 2时间内A 、 B 两线圈相吸； B ．在t 2到t 3时间内A 、B 两线圈相斥； C ．t 1时刻两线圈间作用力为零； D ．t 2时刻两线圈间吸力最大 5．如图所示，在磁感应强度B=1.0 T 的匀强磁场中，金属杆PQ 在外力F 作用下在粗糙U 型导轨上以速度向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0 m ，电阻R=3.0 ，金 属杆的电阻r=1.0 ，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（ ） A 、通过R 的感应电流的方向为由d 到a B ．金属杆PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V C. 金属杆PQ 受到的安培力大小为0.5 N D ．外力F 做功大小等予电路产生的焦耳热 6. 如图所示，平行金属导轨和水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1、R 2相连，匀强磁场垂直 穿过导轨平面。有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值 均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上匀速滑动，当上滑的速度为v 时，受到的安培力为F ，则此时（ ） A.电阻R 1的电功率为Fv/3 B. 电阻R 1的电功率为Fv/6 C.整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgv cos θ D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmg cos θ)v 7.如图所示，相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L （L 第3讲 法拉第电磁感应定律及其应用 一、感应电流的产生条件 1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化，因此研究磁通量的变化是关键，由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin （θ是B 与S 的夹角）看，磁通量的变化?φ可由面积的变化?S 引起；可由磁感应强度B 的变化?B 引起；可由B 与S 的夹角θ的变化?θ引起；也可由B 、S 、θ中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。 2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势，感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。 3、产生感应电动势、感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 二、法拉第电磁感应定律 公式一： t n E ??=/φ 注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。 2)E 只与穿过电路的磁通量的变化率??φ/t 有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。 公式t n E ??=φ 中涉及到磁通量的变化量?φ的计算, 对?φ的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积S 不变, 磁感应强度发生变化, 由??φ=BS , 此时S t B n E ??=, 此式中的??B t 叫 磁感应强度的变化率, 若 ??B t 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。 2)磁感应强度B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则??φ=B S ·, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量φ, 磁通量的变化量?φB 磁通量的变化率 ??φ t , 磁通量φ=B S ·, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量?φφφ=-21, 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 ??φ t 表示磁通量变化的快慢, 公式二: θsin Blv E = 要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(l ⊥B )。 2)θ为v 与B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B 方向上的投影)。 公式Blv E =一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同, 对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况, 如何求感应电动势？ 如图1所示, 一长为l 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动, 转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B , 求AC 产生的感应电动势, 显然, AC 各部分切割磁感线的速度不相等, v v l A C ==0,ω, 且AC 上各点的线速度大小与半径成 正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速v v v v l A C C =+==222ω, 故2 2 1l B E ω=。 ω2 2 1BL E = ——当长为L 的导线，以其一端为轴，在垂直匀强磁场B 的平面内，以角速度ω匀速转动时，其两端感应电动势为E 。法拉第电磁感应定律知识点及例题
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