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高三物理第一轮复习:法拉第电磁感应定律及其应用知识精讲.doc

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高三物理第一轮复习:法拉第电磁感应定律及其应用

【本讲主要内容】

法拉第电磁感应定律及其应用

感应电动势、法拉第电磁感应定律及其应用、导体切割磁感线产生的感应电动势E =BLv 。

【知识掌握】 【知识点精析】

一. 感应电动势

1. 感应电动势:穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流,有电流存在,则闭合电路就一定有电动势存在。这个电动势叫感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

2. 磁通量的变化(量)和磁通量的变化率

(1)磁通量的变化(量):?φφφ=-21。注:若φφ12、的穿入方向相反,则应规定两者为不同的正负号。

(2)磁通量的变化率:磁通量的变化量与所用时间的比值,即

??φ

t

。表示磁通量变化的快慢。

二. 法拉第电磁感应定律 1. 内容及公式: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。可表示为: E n

t

=??φ

公式中的n 为线圈匝数。 2. 注意:

①磁通量的变化及变化率都是指一匝线圈的。 ②n 匝线圈相当于n 个电动势为

??φ

t

的电源串联。 ③单位都取国际单位。

三. 导体切割磁感线产生的感应电动势

1. E BLv =sin θ,导线切割磁感线时产生的感应电动势的大小,跟磁感应强度B 、导线长度L 、运动速度v 以及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦sin θ成正比。 注:①不论导体的形状如何,切割磁感线的金属棒的有效长度为金属棒的两个端点在垂直速度方向上的投影长度。

②转动切割磁感线时,速度v 应取棒的初、末端线速度和的一半,即中点线速度。 ③若求某时刻的感应电动势,v 应取这个时刻的瞬时速度;若求某段过程内的平均感应电动势,v 应取这段过程内的平均速度。

2. E BLv =sin θ是一条实验定律,但是也可以由法拉第电磁感应定律推导出来。所以,E BLv =sin θ也可以看作法拉第电磁感应定律的一个特例。

3. 导体做切割磁感线运动产生感应电动势的原因,是导体内的自由电荷在随导体运动做

定向运动时,受到洛仑兹力作用向导体的一端聚集。

【解题方法指导】

例1. 如图所示,矩形线圈abcd 的边长分别是ab =L ,ad =D ,线圈与磁感应强度为B 的匀强磁场平行,线圈以ab 边为轴作角速度为ω的匀速转动,下列说法正确的是(从图示位置开始计时)( )

A. t =0时刻线圈的感应电动势为零

B. t =

π

ω2时刻线圈的感应电动势为零 C. 从0到πω

2的过程中线圈中的感应电动势为1

2ωBLD

D. 从0到πω

2的过程中线圈中的感应电动势为2ωπBLD

解析:法一

线圈转动时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示

其中φm BLD =,根据法拉第电磁感应定律知,t =0时刻,φ随时间的变化率最大,

感应电动势也最大;t =

π

ω

2时,φ随时间的变化率为零,感应电动势也为零。故A 错,B 对。在0到πω2时间内,E BLD

m ==φπω

ωπ22,D 项正确。

答案:BD 法二

线圈刚开始时,只有cd 边切割磁感线产生感应电动势,其它三边均不切割磁感线,线圈的感应电动势为cd 边上的感应电动势,即εωω===BLv BL D BLD ,而t =

π

ω

2时刻

即线圈转过90°时,线圈的四个边均不切割磁感线,感应电动势为零,A 错B 对;从0到π

ω

2时刻的过程中穿过线圈的磁通量的变化是BLD ,所用时间为π

ω

2,这段时间内感应电动势的平均值为E t BLD

=

=??φωπ

2,D 对;因为感应电动势的变化不均匀,而C 认为是算术平均明显错误。应选BD 。

点拨:求解某一过程中的感应电动势时要用E t

=

??φ

,而求解或判断某一时刻(或一位置)的感应电动势时一般用E =BLv ,个别情况可以用φ-t 图象中某点的斜率(极限)来确定。

例2. 如图所示的螺线管,匝数n =1500匝,横截面积S =20cm 2

,电阻r =1.5Ω,与螺线管串联的外电阻R 1=3.5Ω,R 2=25Ω,方向向右,穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(b )所示规律变化,试计算电阻R 2的电功率和a 、b 两点的电势(设c 点电势为零)

解析:由图(b )知,螺线管中磁感应强度B 均匀增加,其变化率??B t T s =-=62

2

2(/) 由法拉第电磁感应定律,螺线管中产生的感应电动势 E n

t n S B

t

V ==?=???=-????φ150020102604.() 通过螺线管回路的电流 I E r R R A =

++=++=126

153525

02...()

电阻R 2上消耗的功率

P I R W 22

22

022510==?=(.).()

穿过螺线管的原磁通量向右增加,螺线管中感应电流磁场方向向左,感应电流从b 流向a ,a 端电势高,b 端电势低(如图c ),当?c =0,则

??a c IR V -==?=10235

07...() 即?a V =07.

??c b IR V -==?=202255.() 即?b V =-5

点拨:电磁感应问题,由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小,由楞次定律判断

出感应电动势的方向,之后就可以结合电路的有关知识求解。

【考点突破】

【考点指要】

本部分知识一直是高考的重点。但一般所占比例不重,约6分左右。多以选择题出现,有时也作为综合题的一个知识点出现。考查的层次基本上属于对基本概念和规律的考查。只要深刻理解概念、熟练地掌握规律的应用就能较好地解决相关题目。复习时,要以正确理解概念、合理应用规律为学习目标。

【典型例题分析】

例3. (2004·全国)

一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B ,直升机螺旋桨叶片的长度为l ,螺旋桨转动的频率为f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a ,远轴端为b ,如图所示,如果忽略a 到转轴中心线的距离,用ε表示每个叶片中的感应电动势,则( ) A. επ=fl B 2

,且a 点电势低于b 点电势 B. επ=22fl B ,且a 点电势低于b 点电势 C. επ=fl B 2,且a 点电势高于b 点电势 D. επ=22fl B ,且a 点电势高于b 点电势

分析:本题考查的知识点有:切割磁感线产生的感应电动势E =BLv ;右手定则等。

解析:电风扇叶片是围绕着O 点转动,产生的感应电动势E =BLv ,v v v v a b b

=

+=22

,v l f l b ==ωπ()2

联立解得:E fBl =π2。由右手定则判断出b 点电势比a 点电势高。

答案:A

评述:这是一道与实践相结合的基础题目,但是,有的考生因为以下两个原因做错本题:一是导体切割磁感线运动产生感应电动势,速度v 取作ωl ;二是没有弄清叶片的转动方向。

例4. (2001·上海)

如图所示,半径为a 的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度B =0.2T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4m ,b =0.6m 。金属环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 02=Ω。一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均不计。

(1)若棒以v m s 05=/的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO’的瞬时,MN 中的电动势和流过L 1的电流;

(2)撤去中间的金属棒MN ,将右面的半圆环OL 2O’以OO’为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为

??B t T s =()/4

π

,求L 1的功率。

分析:本题考查的知识点有:切割磁感线产生的感应电势E =BLv ,法拉第电磁感应定

律,闭合电路欧姆定律,焦耳定律等。 解析:(1)棒滑过圆环直径OO’的瞬时,垂直切割磁感线的有效长度为2a ,故在MN

中产生的感应电动势为:E B a v V V 1202204508

=??=???=...,通过灯L 1的电流

I

E

R

A A

1

1

08

2

04

===

.

.

(2)撤去金属棒MN,半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90°,根据法拉第电磁感应

定律:

E

t B

t

a a

V V

2

22

2

2

4

2

204032 ==?=?=?=

?

?

?

?

φπ

π

π

..

则L1的功率P E

R

R

E

R

W W

1

2

02

2

2

2

2

24032

42

12810

===

?=?-

().

.

评述:这是一道电磁感应现象与电路结合的综合题,除电路知识外,要求考生必须做好以下几点方能正确解答。

①导体切割磁感线的有效长度应是在磁场中的那段导体;②穿过回路的磁通量φα

=?

BS sin中的S应是在磁场中的面积;③分清电源和外电路:在第(1)问中,导体棒是电源,两灯泡并联是外电路;在第(2)问中,左半圆环是电源,L1、L2串联。

另外,这道题还有一定的创新,所以考生必须理解清楚概念的内涵才能以不变的知识解答多变的题目。

【达标测试】

一. 选择题

1. 如图所示,为空间存在的磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律(按余弦),在此空间内有一面积为S的正方形导线框与磁感应强度B垂直,则下列说法中正确的是()

A. 在0时刻和t2时刻,穿过线框的磁通量最大,磁通量的变化率也最大

B. 在t1时刻穿过线框的磁通量为零,磁通量的变化率也是零

C. 在t1→t3时间内磁通量的变化率为2

0 32 B S t t-

D. 以上说法均不正确

2. 如下图(甲)所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0,在下图(乙)中,正确反映感应电流随时间变化规律的是()

3. 如图甲所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的通草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,通草球的运动情况是()

A. 向左摆动

B. 向右摆动

C. 保持静止

D. 无法判定

4. 一闭合线圈放在匀强磁场中,若通过线圈平面的磁感强度随时间的变化如图甲所示,则线圈的感应电动势为图乙中哪个图象所示?(线圈面积不变)

5. 如图所示,在水平向右的匀强磁场中,一根直导体棒保持水平并垂直于磁场方向,它

被水平抛出。下面说法正确的是:

以初速v

A. 在下落过程中两端电势差保持不变;

B. 在下落过程中两端电势差越来越小;

C. 在下落过程中两端电势差越来越大;

D. 在下落过程中两端电势差为零。

6. (2004全国理综IV,15)

如图所示,在x≤0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内,线框的ab边与y轴重合,令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线I—t图可能是下图中的哪一个()

7. (2000上海,10)

如图(a),圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示。P所受的重力为G,桌面对P的支持力为N。则()

A. t1时刻,N>G

B. t2时刻,N>G

C. t3时刻,N

D. t4时刻,N=G

8. (1999上海,6)

如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环。导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按下图中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()

二. 填空、作图、计算题

9. 如图所示,在匀强磁场中,粗细和材料都相同的金属圆环和内接正方形金属框,彼此绝缘,一起放在与磁场的磁感线垂直的平面内,当磁场的磁感应强度均匀增大时,即磁感应

强度的变化率?

?

B

t

k

=,则圆环中和线框中感应电流之比为__________。

10. 直接写出下列各种情况下导体ab两端的感应电动势的表示式(B、l、R、v、θ已知)(如图)

①E=________________

②E=________________

11. 如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带什么电?若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子的质量为m,带电量为q,则磁感强度的变化率为多少?(设线圈的面积为S)

12. (2004全国春季,25)

如图,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l、电阻为R的均匀导

线,ac和bc的电阻可不计,ac长度为l

2

。磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现

有一段长度为l

2

、电阻为

R

2

的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠ac,然后沿ab方

向以恒定速度v向b端滑动,滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。当MN滑过的

距离为l

3

时,导线ac中的电流是多大?方向如何?

【综合测试】

一. 选择题

1. 穿过一个单匝线圈的磁通量始终为每秒钟均匀地增加2Wb,则:

A. 线圈中的感应电动势每秒钟增加2V;

B. 线圈中的感应电动势每秒钟减小2V;

C. 线圈中的感应电动势始终是2V;

D. 线圈中不产生感应电动势。

2. 如图所示,线圈的两端与两金属板相接,一束带正电的粒子平行两板射入两板间,当磁铁由静止开始运动时发现粒子偏向A板,则磁铁的可能运动情况是:

A. 向右运动

B. 向左运动

C. 向上平动

D. 绕OO’转动

3. 如图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?1,右方机翼末端处的电势为?2。

A. 若飞机从西往东飞,?1比?2高;

B. 若飞机从东往西飞,?2比?1高;

C. 若飞机从南往北飞,?1比?2高;

D. 若飞机从北往南飞,?2比?1高。

4. 金属圆盘的平面与匀强磁场垂直,如图所示,当圆盘按图示方向转动时,比较圆盘边缘的电势与圆心的电势。

A. 边缘的电势较高;

B. 圆心的电势较高;

C. 边缘和圆心的电势相等。

5. 有两个匀强磁场区域,宽度都为L,磁感应强度大小都是B,方向如图(1)所示,单匝正方形线框由均匀导线绕制,边长也为L,导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两匀强磁场区,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向,则如下图(2)中,能正确表示线框从位置I到位置II的过程中电流i随时间t变化规律的图象是:

(1)

(2)

6. (2006,四川)

如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计,则()

A. 杆由O到P的过程中,电路中电流变大

B. 杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大

C. 杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变

D. 杆通过O处时,电路中电流最大

7. (2004全国理综I,19)

如图(1)所示,一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图(1)所示,磁感应强度B随t的变化规律如图(2)所示,以I表示线圈中的感应电流,以图(1)中线圈上箭头所示方向的电流为正,则图(3)中的I —t图中正确的是()

8. (2005全国理综I,19)

图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd 是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b →c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()

二. 填空、作图、计算题

2,内有如图的有理想边

9. AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝,半径为r r

A B

界的匀强磁场,若磁场均匀地减小,则A、B环中感应电动势之比E A:E B=_______。

10. 如图所示,金属棒长为L,绕O点以角速度ω在纸面内匀速转动,杆的中点和端点各与超导体圆环接触良好,圆环上接有阻值为R的电阻。磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B,金属棒的电阻为r,棒匀速转动过程中电流表的示数是______________。

11. (1997·上海卷改编)

如图所示,空间存在垂直纸面的均匀磁场,在半径为a的圆形区域内、外,磁场方向相反,磁感应强度大小为B,一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合。在内、外磁场同时由B均匀减小到零的过程中,通过导线截面的电量q 为多少?

12. (2003上海物理·22)

如图所示,OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属导轨,O 、C 处分别接有短电阻丝(图中用粗线表示),R 1=4Ω,R 2=8Ω(导轨其他部分电阻不计)。导轨OAC 的形状满足方程

y x =23

sin(

(单位:m )。磁感应强度B =0.2T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够

长的金属棒在水平外力F 作用下,以恒定的速率v =5.0m/s 水平向右在导轨上从O 点滑动到C 点,棒与导轨接触良好且始终保持与OC 导轨垂直。不计棒的电阻。求: (1)外力F 的最大值;

(2)金属棒在导轨上运动时电阻丝R 1上消耗的最大功率; (3)在滑动过程中通过金属棒的电流I 与时间t 的关系。

【达标测试答案】

1. 解析:由于线框的面积不变,磁通量的变化率等于面积与磁感应强度的变化率的乘积,磁感应强度的变化率

??B

t

应是曲线的斜率,显然:0时刻和t 2时刻斜率为零,即磁通量的变化率为零,A 错;t 1时刻斜率最大,磁通量的变化率最大,B 错;而t 1和t 3时刻的磁场为零,磁通量分别是零;所以在t 1→t 3时间内磁通量的变化是零,磁通量的变化率也是零,C 错。应选D 。 答案:D 2. 解析:由导体切割磁感线运动产生的感应电动势E =Blv 和右手定则,可判断出C 正确。 答案:C

3. 解析:当磁铁插入时,穿过线圈的磁通量向左且增加,线圈产生感应电动势,因此线圈是一个产生感应电动势的电路,相当于一个电源,其等效电路如图乙;因此A 板带正电,B 板带负电,故小球受电场力向左。

答案:A

4. 解析:据法拉第电磁感应定律E t S B

t

=

=????φ可求得A 选项正确。 5. 解析:导体棒切割磁感线运动产生的感应电动势E BLv BLv BLgt =?==sin α竖直,因此下落过程中两端电势越来越大。

答案:C

6. 解析:线框向右匀加速运动,cd 棒切割磁感线,产生一个感应电动势,由右手定则可判断感应电流为顺时针方向,则电流值为负值,大小为I E R Bl v R Bl at R

cd cd =

==,其中B 、l cd 、a 、R 为常数,则I 和t 为正比例函数,所以D 选项正确。

答案:D

7. 解析:t 1时刻线圈Q 中电流在增大,电流的磁场增强,穿过线圈P 的磁通量增加,P 有远离Q 的趋势,受到Q 的排斥作用。设这个力大小为F ,则有N =F+G ,即N>G ,A 选项正确。t 2时刻Q 中电流恒定,线圈P 中无变化磁通量,不产生感应电流,P 只受重力G 与桌面支持力N 作用而平衡,有N =G ,故B 选项错。同理在t 4时刻Q 中电流恒定,有N =G ,D 选项正确。t 3时刻Q 中电流变化,P 中磁通量变化,产生感应电流,但Q 中i =0,对P 无磁场力作用,仍是N =G 。 答案:AD

8. 解析:A 图中磁感应强度随时间增加,导线回路中电流是c →b →a →螺线管→d →c 方向。又磁场的变化率不断减小,在螺线管中电流减小,因此,螺线管产生的磁场穿过圆环的磁感线变少。根据楞次定律,为阻碍这种变化,圆环将靠近螺线管,即受到向上的磁场的作用力。B 图磁场变化率变大,螺线管产生的电流变大,穿过圆环的磁感线变多,要排斥圆环;C 、D 图磁场是均匀变化的,螺线管中感应电流是稳恒的,它产生的磁场是不变的,穿过圆

环的磁通量不变,无感应电流产生,与螺线管磁场无相互作用。因此本题正确选项是A 。 答案:A

二. 填空、作图、计算题

9. 解析:设圆环半径为r ,则圆面积为S r 12=π,圆周长为l r 12=π;正方形面积为

S r 222=,正方形周长为l r 242=。导线环中的感应电流为:I t R S B t R kS

R

=

?=?=????φ,又R l

S =

ρ

,则圆环中和线框中感应电流之比为:

I I S R S R S S l l 12112212212

1

==?=

// 答案:21:

10. 解析:切割磁感线的金属棒的有效长度分别为①l ?sin θ,②2R ,所以感应电动势分别为:①E Blv =sin θ;②E BRv =2。

11. 解析:当磁场均匀增加时,线圈内有感应电动势,等效电路图为下图所示:

板间粒子处于平衡状态,所受电场力向上,粒子带负电。 感应电动势:E nS B

t

=?? 粒子平衡:mg q

E d

= 解得:

??B t mgd

nqS

= 12. 解析:MN 滑过的距离为

l

3

时,它与bc 的接触点为P ,如图

由几何关系可知MP 长度为

l 3,MP 中的感应电动势E Blv =1

3

MP 段的电阻r R =

13

MacP 和MbP 两电路的并联电阻为r R R 并=

?+=13231323

29 由欧姆定律,PM 中的电流I E

r r =

+并

ac 中的电流I I ac =23

解得I Blv

R

ac =

25 根据右手定则,MP 中的感应电流的方向由P 流向M ,所以电流I ac 的方向由a 流向c 。

【综合测试答案】

一. 选择题

1. 解析:由法拉第电磁感应定律E t

=

??φ

,可知线圈中的感应电动势始终是2V 。 答案:C

2. 解析:由带正电的粒子偏向A 板,可推知A 板带负电,线圈中的感应电流方向由A →线圈→B ,线圈的感应电流的磁场与条形磁铁的磁场方向一致,根据楞次定律,可知通过线圈的磁通量必定正在减小。正确答案为BCD 。

3. 解析:在我国上空,无论飞机向哪个方向水平飞行,利用右手定则可判断出左方机翼末端电势高,即?1比?2高。

答案:AC 。

4. 解析:圆盘转动时,圆盘半径在做切割磁感线运动,产生大小相等的感应电动势。利用右手定则可判断出各个半径圆心一端的电势较高。 答案:B

5. 解析:利用右手定则判断,在线框刚进入磁场时,cd 边切割磁感线,且c 端电势低,d 端电势高,形成逆时针方向电流;在线框全部进入磁场后,cd 、ab 两边均切割磁感线,产生等大的电动势,且是串联的,形成顺时针方向电流,且电流大小等于进入时电流的两倍;在线圈从磁场中出来过程中,只有ab 边切割磁感线,形成逆时针方向电流,电流大小等于进入时的感应电流。故正确答案为C 。

6. 解析:E BLv 感=,I E R BLv

R =

=

感总

,所以I v ∝,再根据简谐运动的特点,可以判断出选项D 正确。 答案:D

7. 解析:由图(2)可知,在0~1s 的时间内,磁感应强度均匀增大,则由楞次定律判断出感应电流的方向为逆时针方向,和图(1)中所示电流相反,所以为负值。B 选项和C 选

项都错误,根据法拉第电磁感应定律,其大小E t B S t =

=?????φ,I E R B S

t R

==????,为一定值,在2~3s 和4~5s 内,磁感应强度不变,磁通量不变化,无感应电流生成,D 选项错,

所以A 选项正确。 答案:A

8. 解析:在线圈进入磁场的过程中,由楞次定律可判断感应电流的方向为a —d —c —b —a ,与规定的电流方向相反,所以电流值为负值,在线圈出磁场的过程中,由楞次定律可判断感应电流的方向为a —b —c —d —a ,与规定的电流方向相同,所以电流值为正值,又两种情况下有效切割磁感线的长度均不断增加,则感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大,所以B 选项正确。 答案:B

二. 填空、作图、计算题

9. 解析:由于穿过两线圈的磁通量在任何时刻都相等,而两线圈的匝数也一样,所以感应电动势也相等。 答案:1:1

10. 解析:跨在两圆环间的一段金属棒产生的感应电动势为:E B L

v =?

?2

',而v L L

L '=

+?

=ωωω22

34

,流过电流表的电流为:I E R r =

+

2

,联立以上三式得:

I B L R r =+3422

ω()

11. 解析:通过圆环的合磁通量为:φπππ=?--?B b a B a ()2

2

2

=-πB b a ()2

2

2

圆环产生的平均感应电动势为:E t B b a t

==-???φπ()

222 圆环中的平均感应电流大小为:I E R

= 则流过导线截面的电量:q I t =??

联立以上各式求解得:q B b a R

=

-π()

222

12. 解析:(1)金属棒匀速运动F F 外安=,据E =BLv

I E R =总,则F BIL B L v R 外总

==22,当L 达到最大,即L m m ==222sin π

R R R R R 总

=?+=12128

3

Ω时,有F B L v R N m m =

=22

03总. (2)P E R B L v R W m m 12122

2

1

1=

== (3)金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化,L x =23

sin()π

,且x vt =,E BLv =,

则I E R Bv R vt t ===总总233453

sin()sin()ππ

法拉第电磁感应定律教案

§ 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。

法拉第与电磁感应定律

法拉第与电磁感应定律 摘要:法拉第,在科学史上做出杰出贡献的实验物理学家,他是名副其实的穷二代,凭借高于常人的智商和自己坚持不懈的努力成为了举世闻名的科学家,他不只是在电磁学中引入了电场线和电磁感应线,这使得后人能更清楚、形象地理解电磁场。他最突出的成就就是发现了电磁感应定律,不但促进了科学的发展而且还开创了人类美好生活的新时代,为人类带来了丰富的物质和精神财富。 关键词:法拉第、电磁感应定律、应用、学习、感应电流 0引言 在21世纪的新时代,法拉第电磁感应定律的运用遍及人类生活的很多方面并使我们的生活越来越便捷,享受着这个时代独有的幸福的同时,我们便更想探索法拉第电磁感应定律具体应用在哪些方面,更想知道到底是什么样的天才发现了这样神奇的定律。本篇论文选择了对近代物理学做出了杰出贡献的英国科学家法拉第的生平进行全面的分析,并综述了电磁感应定律在科技史上的地位。文中有历史、人物和科学的发展过程。 1法拉第简介 1.1法拉第的家庭背景 法拉第,一个自学成才的理工男。1971年9月22日这个未来著名的物理学家呱呱坠地,他是家里的第三个儿子,他的家庭贫困,父亲是一个铁匠,靠着自己勤劳的双手养家糊口,收入甚微,入不敷出。所以,“富二代”、官二代“这样的身份注定与他无缘,要想以后出人头地,只能靠他自己的天赋和努力。贫困的家庭连温饱都难以解决,上学接受教育对他来说那只能是梦想。由于穷困,法拉第在人生最灿烂的时候辍学了,那一年他才13岁,是求知欲最强烈的年华。退学后,为生活所迫,他在街上卖报、在书店当学徒挣钱以贴补家用。是金子就一定会发光,是锤子就一定会受伤,法拉第无疑就是一块金子,就算是出生卑微,无学可上也不会阻碍他这块金子熠熠生辉。 1.2法拉第的求学及工作经历 法拉第酷爱学习,任何一个学习机会对于他都是极其珍贵的,他的哥哥注意到了他的天赋,所以愿意资助他学习,他非常幸运地参加了很多科学活动。通过这些活动他开始接触到了科学的神秘世界并且深深地被科学所吸引,这一切为他未来成为科学家铺好了道路。如果你足够好上帝一定不会埋没你,而且总会为你开上一扇窗,法拉第就是被上帝宠爱的那个人才,上帝为他开了一扇窗从而结识了著名的化学家戴维,他被戴维的才华所征服,随即他大胆地写信给戴维讲述了他对一些科学的见解,并表明自己热爱科学、愿意为科学献身。机会总是垂青于有准备的人,法拉第的能力才华深受戴维的赏识,22岁的他就被戴维任命为自己的实验助理。名师出高徒,法拉第以戴维为师,这为他后来的成就铺就了一条康庄大道。而且法拉第聪明、刻苦,很受戴维的器重,所以每次戴维外出考察时总会让法拉第相伴,而每一次外出考察对他来说都是弥足珍贵的学习机会,都会是他增长知识、开拓视野。 法拉第于1815年回到皇家研究所,而且他的启蒙老师戴维非常耐心地指导他做各种研究工作,在他们共同的努力下好几项化学研究都取得了成果。1816年对法拉第来说是不寻常的一年,是他科学道路的新起点,因为在这一年他发表了他人生中的首篇论文。从1818年开始他和J·斯托达特共同钻研合金钢,并且第一次独立创立了著名的金相分析方法。由于法拉第工作兢兢业业,深受研究院的重视,所以1821年被学院提升担任皇家学院总监这一要职。在两年之后的1823年,经过刻苦的钻研他发现了氯气与其余一些气体的液化方法。世界总是公平的,春天种下什么种子秋天就会收获什么果实,而法拉第所付出的努力也是会得到回报的,1824年1月他终于正式成为皇家学会的会员。1825年2月法拉第传承了启蒙老师戴维曾经的职位即被任命为皇家研究所实验室主任。就在这一年,他又有一项伟大的发现-----他发现了有机物苯。

《法拉第电磁感应定律》教学案例

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

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

高中物理-法拉第电磁感应定律教案

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

法拉第电磁感应专题大题

法拉第电磁感应定律专题 1.如图所示,宽度L二的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导 轨的一端连接阻值R=Q的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=.—根质量m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度v=s,在运动过程中始终保持导体棒与导轨垂直。求: (1)在闭合回路中产生感应电流I的大小; (2)作用在导体棒上拉力F的大小; (3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。 X X 乂MX XXX Q, R2=6Q,整个装置放在磁感应强度为B=的匀强磁场中,磁场方向垂直与整个导轨平面,现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动.求: (1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向, (2)导体棒AB两端的电压U. 3.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应 强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计, 导体棒与圆形导轨接触良好。求: (1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值; (2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量; (3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大 2.如图所示,两个光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm, 导体棒AB的电阻为r=1 Q,且可以在光滑金属导轨上滑动,定值电阻R1=3 4?如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=,电阻R=Q,导轨上停放一质量m =、电阻r =Q的金属杆, 导轨 X X n n XXX F X X X [x X XXX X X i/ X X X

法拉第的电磁感应实验

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。

法拉第电磁感应定律教案

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?

我看法拉第 电磁学小论文

法拉第与电磁感应 【摘要】迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日—1867年8月25日),英国物理学家,也精于化学,在电磁学及电化学领域有贡献。迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学的基础,是麦克思韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现电磁感应现象。有人问戴维一生中最伟大的发现是什么,他绝口不提自己发现的钠、钾、氯、氟等元素,却说:“我最伟大的发现是一个人,是法拉第。” 【关键词】法拉第成才贡献楷模创造性 一、法拉第的成才 迈克尔·法拉第于1791年9月22日出生在英国伦敦南效萨里郡纽英镇的一个铁匠家庭。由于他家里相当穷,上不起学。他被家人送到书店里学习装订技术,法拉第在装订书籍的同时从书店老板那里习得识字。从书中学到很多新的知识。特别是当他接触到有趣的书籍时就贪婪地读起来,尤其是百科全书和有关电的书本,简直使他着了迷。繁重的体力劳动、无知和贫穷,都没有能阻挡法拉第向科学进军。就这样,法拉第走上了自学的道路。法拉第学徒期满,在一家书铺做装订工。1812年,法拉第听完了当时著名的化学家戴维在皇家学院做的一系列化学讲座,并作了详细的笔记。这时法拉第已无法安心自己的工作,他是那样地向往科学。他给皇家学会会长兼皇家学院院长写了一封求职信,却石沉大海。同年12月,法拉第又一次向命运挑战了。他鼓起勇气给戴维写信,并且把装订成册的戴维4次讲座的笔记一起送去。法拉第巨大的热情、超人的记忆和献身科学的精神,感动了这位大化学家。法拉第到皇家学院化学实验室当了戴维的助手。科学圣殿的大门向学陡出身的法拉弟打开了。 法拉第在戴维指导下开始了自己的研究工作。1815年,他参与了煤矿安全灯的研制工作。1816年,法拉第发表了他的第一篇论文“多斯加尼本工生石灰的分析”。到1819年他已经在化学、气体液化、特种钢研究等方面发表论文37篇,成了一位小有名气的化学家。1821年10月,法拉第发表了一篇有关电磁学的论文“论某些新的电磁运动兼论磁学的理论”,开始在电磁学领域崭露头角。同年,他发明了电磁旋转器,用实验证实了电磁力是一种旋转力。1824年,被选为皇家研究所的实验室主任。1831年发现了电磁感应现象,这是法拉第在科学上的最高成就,这在物理学上起了重大的作用。1833年到1834年他研究电流通过溶液时产生的化学变化,提出了法拉第电解定律。1834年,他又重新研究了感应现象,这一次发现了静电感应, 并独立地和亨利同时发现了自感现象。1843年法拉第第一个证明了电荷守恒定律。1845年,发现了偏振光在磁场作用下通过重玻璃后偏振面旋转,称为“磁旋光效应”。他还提出了“场”和“力线”的概念,同年又发现了物质的抗磁性。法拉第的最后一个研究课题是探索光束在磁场中分裂效应,在这个课题上他没能取得成功,但后来终于被塞罗发现。1855年法拉第完成了电磁学巨著——《电的实验研究》。1858年,法拉第离开皇家学院,到伦敦度过晚年生活。1867年8

法拉第电磁感应定律知识点及例题

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高三物理一轮专题.docx

法拉第电磁感应定律 例 1. 如图 3 所示,边长为 a 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,初时刻线框所在平面与磁感应线垂直,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 . 例 2 A 、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,他们的半径之比为 rA:rB = 2:1 ,在导线环保会的匀强磁场区域,磁场方向垂直于导线环平面,如图,当磁场的磁感应强度随时间均匀增大过程中,求两导线 环内产生的感应电动势之比和流过两导线环的感 应电流大小之比 例 3.. 如图 5 所示,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,外力所做的功为 W1,通过导线截面 的电 量为 q 1;第二次用 0.9s 时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为 q 2,则() A. W1W2,q1q2 B. W 1W2,q1q2 C. W1W2,q1q2 D.W1W2, q1q2 例 4. 一直升机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场叶片的长度为 l,螺旋桨转动的频率为 f ,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动 .螺 旋桨叶片的近轴端为 a ,远轴端为 b ,如图所示 . 如果 忽略 a 到转轴中心线的距离,用 E 表示每个叶片 中的感应电动势,则() A.E=πfl2B, 且 a 点电势低于 b 点电势 B.E=2πfl2B ,且 a 点电势低于 b 点电势 C.E=πfl2B ,且 a 点电势高于 b 点电势 D.E=2πfl2B ,且 a 点电势高于 b 点电势 例5 如图所示,一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场。方向垂直 于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场,直径 CD 始络与 MN 垂直。从 D 点到达 边界开始到 C 点进入磁场为止,下列结论正确的是 () A 感应电流方向不变 B .CD段直线始 终不受安培力 C 感应电动势最大值 E=Bav D 感应电动势平均 值 E=0.25πBav y v R B O x

法拉第电磁感应的应用(一)

法拉第电磁感应的应用(一) 【知识梳理】: 电磁感应现象中的力学和能量问题; 1.电磁感应中,导体运动切割磁感线而产生感应电流,感应电流在磁场中将受到安培力的作用,动态分析中,抓住“速度变化引起安培力的变化”,正确分析受力情况和运动情况.结合平衡问题和牛顿第二定律以及运动学公式求解. 例题2.如图,光滑斜面的倾角α= 30°,在斜面上放置一矩形线框abcd ,ab 边的边长l 1 = l m ,bc 边的边长l 2= 0.6 m ,线框的质量m = 1 kg ,电阻R = 0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M = 2 kg ,斜面上ef 线(ef ∥gh )的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B = 0.5 T ,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef 线和gh 的距离s = 11.4 m , (取g = 10.4m/s 2 ),求: (1)线框进入磁场前重物M 的加速度; (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v ;

(3)ab 边由静止开始到运动到gh 线处所用的时间t ; (4)ab 边运动到gh 线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh 线的整个过程中产生的焦耳热。 “思路分析”(1)线框进入磁场前,线框仅受到细线的拉力F T ,斜面的支持力和线框重力,重物M 受到重力和拉力F T 。运用牛顿第二定律可得因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动所以重物受力平衡(3)线框abcd 进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh 线,仍做匀加速直线运动。 “解答” (1)对线框,由F T – mg sin α= ma . 平向右或有水平向右的分量,但安培力若有竖直向上的分量,应小于导体棒所受重力,否则导体棒会向上跳起而不是向右摆,由左手定则可知,磁场方向斜向下或竖直向下都成立,A 错;当满足导体棒“向右摆起”时,若磁场方向竖直向下,则安培力水平向右,在导体棒获得的水平冲量相同的条件下,所需安培力最小,因此磁感应强度也最小,B 正确;设导体棒右摆初动能为E k ,摆动过程中机械能守恒,有E k = mgl (1–cos θ),导体棒的动能是电流做功而获得的,若回路电阻不计,则电流所做的功全部转化为导体棒的动 能,此时有W = IEt = qE = E k ,得W = mgl (1–cos θ),(1cos )mgl q E θ=-,题设条件有电源内阻不计而没有

【物理】物理法拉第电磁感应定律的专项培优练习题及详细答案

【物理】物理法拉第电磁感应定律的专项培优练习题及详细答案 一、法拉第电磁感应定律 1.如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求: (1)拉力做功的功率P; (2)ab边产生的焦耳热Q. 【答案】(1)P= 222 B L v R (2)Q= 23 4 B L v R 【解析】 【详解】 (1)线圈中的感应电动势 E=BLv 感应电流 I=E R 拉力大小等于安培力大小 F=BIL 拉力的功率 P=Fv= 222 B L v R (2)线圈ab边电阻 R ab= 4 R 运动时间 t=L v ab边产生的焦耳热 Q=I2R ab t = 23 4 B L v R 2.如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6 Ω,线圈电阻R2=4Ω求:

(1)磁通量变化率,回路的感应电动势。 (2)a 、b 两点间电压U ab 。 【答案】(1)0.04Wb/s 4V (2)2.4V 【解析】 【详解】 (1)由B =(2+0.2t )T 得磁场的变化率为 0.2T/s B t ?=? 则磁通量的变化率为: 0.04Wb/s B S t t ?Φ?==?? 根据E n t ?Φ =?可知回路中的感应电动势为: 4V B E n nS t t ?Φ?===?? (2)线圈相当于电源,U ab 是外电压,根据电路分压原理可知: 112 2.4V ab E R R R U =+= 答:(1)磁通量变化率为0.04Wb/s ,回路的感应电动势为4V 。 (2)a 、b 两点间电压U ab 为2.4V 。 3.两间距为L=1m 的平行直导轨与水平面间的夹角为θ=37° ,导轨处在垂直导轨平面向下、 磁感应强度大小B=2T 的匀强磁场中.金属棒P 垂直地放在导轨上,且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物(重物的质量m 0未知),将重物由静止释放,经过一 段时间,将另一根完全相同的金属棒Q 垂直放在导轨上,重物立即向下做匀速直线运动,金 属棒Q 恰好处于静止状态.己知两金属棒的质量均为m=lkg 、电阻均为R=lΩ,假设重物始终没有落在水平面上,且金属棒与导轨接触良好,一切摩擦均可忽略,重力加速度g=l0m/s 2,sin 37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)金属棒Q 放上后,金属棒户的速度v 的大小; (2)金属棒Q 放上导轨之前,重物下降的加速度a 的大小(结果保留两位有效数字); (3)若平行直导轨足够长,金属棒Q 放上后,重物每下降h=lm 时,Q 棒产生的焦耳热.

法拉第电磁感应

感应电动势: 我们知道,要使闭合电路中有电流,这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的。在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。 感应电动势分为感生电动势和动生电动势。 感生电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系, E=ΔΦ/Δt. 产生动生电动势的那部分做切割磁力线运动的导体就相当于电源。 理论和实践表明,长度为l的导体,以速度v在此感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时,在B、L、v互相垂直的情况下导体中产生的感应电动势的大小为:ε=BLv 式中的单位均应采用国际单位制,即伏特、特斯拉、米每秒。 电磁感应现象中产生的电动势。常用符号E表示。当穿过某一不闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中虽无感应电流,但感应电动势依旧存在。当一段导体在匀强磁场中做匀速切割磁感线运动时,不论电路是否闭合,感应电动势的大小只与磁感应强度B、导体长度L、切割速度v 及v和B方向间夹角θ的正弦值成正比,即E=BLvsinθ(θ为B,L,v三者间通过互相转化两两垂直所得的角)。 在导体棒不切割磁感线时,但闭合回路中有磁通量变化时,同样能产生感应电流。 应用楞次定律可以判断电流方向。 感应电流产生的条件: 1.电路是闭合且通的 2.穿过闭合电路的磁通量发生变化 (如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生). 感应电动势的种类:动生电动势和感生电动势。 动生电动势是因为导体自身在磁场中做切割磁感线运动而产生的感应电动势,其方向用右手定则判断,使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指指向动生电动势的方向。动生电动势的方向与产生的感应电流的方向相同。右手定则确定的动生电动势的方向符合能量转化与守恒定律。 感生电动势是因为穿过闭合线圈的磁场强度发生变化产生涡旋电场导致电流定向运动。其方向符合楞次定律。右手拇指指向磁场变化的反方向,四指握拳,四指方向即为感应电动势方向。 [编辑本段]法拉第电磁感应定律的重要意义

法拉第电磁感应定律教案

法拉第电磁感应定律 江苏省金湖中学 吉启洲 2006-7-30 【教学依据】 人教版高中物理选修3-2第四章第三节 【教学流程】 1.感应电动势:创设问题情景→设计问题→迁移类比→回答问题→定义概念 2.法拉第电磁感应定律:创设问题情景→提出问题→设计实验→进行实验→分析与论证→交流与评估→总结规律→规律应用 【课程标准的研究及教材分析】 研究新课程标准,是了解编者意图的有效途径,也是明确每节教材内容在前后知识体系中的地位,以及确立每节内容的三维目标的基础,更是进行案例设计和教学的前提。本节是选修3-2模块的一个二级主题“电磁感应”的一节内容(另外两个二级主题分别是交变电流和传感器)。【标准】中认为本模块的大部分内容都要求通过实验、探究与活动来展现。应让学生尽可能多的经历一些探究的过程,领悟物理学研究的思想和方法。结合这一要求,虽然本节教材没有安排实验,然笔者在本节教学设计中根据教材前后内容的承接关系及学生的认知能力和特点,还是以实验定性探究来突破重难点和落实三维目标。 新课程标准中为“电磁感应”确立了是4个主题,本节内容是第三个主题――通过探究,理解楞次定律,理解法拉第电磁感应定律。因此本节内容属知识与技能目标的“理解”水平。由于高中阶段电磁感应定律的定量实验很难完成,因而 【标准】没有要求通过实验来研究,但应通过定性的实验让学生观察磁通量的变化快慢是影响感应电动势的主要因素,从而直接给出法拉第电磁感应定律和公式。要求学生能应用电磁感应定律解释一些生活和技术中的现象,要会应用电磁感应定律计算有关问题。 就本节内容而言,“法拉第电磁感应定律”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。根据课程标准和学生的接受能力,教学中应着重揭示法拉第电磁感应定律及其公式E=n t ??Φ的建立过程、物理意义及应用,而公式E =BLv sin θ只作为法拉第电磁感应定律在特定条件下推导出的表达式.这样做可以让学生在这节课的学习中分清主次,减轻学生认知上的负担,又不降低应用上的要求. 此部分知识较抽象,而现在学生的抽象思维能力还比较弱。所以在这节课的

法拉第电磁感应定律练习题集40道

1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人,在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献,下列陈述中不符合历史事实的是()

A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C.法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D.法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为: A.Φa>Φb B.Φa<Φb C.Φa=Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中,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.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大 C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律,下面理解正确的是 A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零

C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 6、如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电机构,金属框向右运动时能总是与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的读数:(金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B) A.恒定不变,读数为BbV B.恒定不变,读数为BaV C.读数变大D.读数变小 7、如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后,刚好匀速进入磁场区,进入过程中,线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

法拉第电磁感应现象

课题:第三章第二节法拉第电磁感应现象 年级:高二文科课型:新课主备人审核人班级:姓名: 【教学目标】 知识与技能:1、知道什么是感应电动势。 2、了解什么是磁通量及磁通量的变化量和磁通量的变化率。 3、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问题。 过程与方法:自学、探究、训练 情感态度与价值观:培养学生实事求是,严格认真的科学态度。 【学前准备】 电气化需要强大的电力。要利用电磁感应现象来获得大规模使用的电,还有许多规律要探索。例如,怎样使电磁感应获得电压高一些,就是一个必须解决的问题。法拉第电磁感应定律的建立,为解决实际问题指明了方向,叩开了电气化的大门。 在电磁感应现象中,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于电源。 1、在电磁感应现象中,什么是磁通量及磁通量的变化率? 【新知学习】 1、我们仍然用教材图3.1-2和图3.1-3的装置做实验,研究影响感应电动势大小的因素。 为了使得感应电动势大一些,我们可以怎么做? 思考与讨论:能不能利用磁通量的概念,把情况概括起来,用一句话说明什么条件下可以获得较大的感应电动势? 2、什么是法拉第电磁感应定律? 法拉第电磁感应定律的表达式:E=ΔΦ/Δt(E表示感应电动势;ΔΦ表示磁通量;Δt 表示时间变化量) 3、线圈的匝数与感应电动势有着什么关系?

例题:1.当穿过线圈的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是() A、线圈中一定有感应电流 B、线圈中一定有感应电动势 C、感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比 D、感应电动势的大小跟线圈的电阻有关 例题:2.闭合的金属环处于随时间均匀变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则( ) A、环中产生的感应电动势均匀变化 B、环中产生的感应电流均匀变化 C、环中产生的感应电动势保持不变 D、环上某一小段导体所受的安培力保持不变 【应用与拓展】 1.关于感应电动势大小的下列说法中,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、线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大 C、线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大 D、线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大 2、穿过单匝闭合线圈的磁通量每秒钟均匀的增加2Wb,则() A、线圈中的感应电动势将均匀增加 B、线圈中的感应电流将均匀增大 C、线圈中的感应电动势将保持2V不变 D、线圈中的感应电流将保持2A 3、关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是() A、只要当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时,电路中才有感应电 动势 B、只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时,电路中才有感应 C、不管电路是否闭合,只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电动势 D、不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应 电流

法拉第电磁感应定律练习题40道35066

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 :_______________班级:_______________考号:_______________ 题号 一 、选择 题二、填空 题 三、计算 题 四、多项 选择 总分 得分 一、选择题 (每空?分,共?分) 1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是 2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人,在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献,下列述中不符合历史事实的是() A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象 B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场 C.法拉第首先发现了电流的磁效应现象 D.法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律 3、如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa 和Φb大小关系为: A.Φa>Φb B.Φa<Φb C.Φa=Φb D.无法比较 4、关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是() 评卷人得分

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.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大 C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大 5、对于法拉第电磁感应定律,下面理解正确的是 A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零 C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大 D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 6、如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电机构,金属框向右运动时能总是与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的读数:(金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B) A.恒定不变,读数为BbV B.恒定不变,读数为BaV C.读数变大D.读数变小 7、如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是 8、如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后,刚好匀速进入磁场区,进入过程中,线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是

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