第44课时 法拉第电磁感应定律的应用(A卷)

第44课时法拉第电磁感应定律的应用（A卷）

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1．电磁感应中的动力学问题

由于电磁感应产生感应电流，使导线在磁场中会受到安培力的作用，速度变化会引起电动势、电流、安培力、合外力、加速度的变化，关键在于运动状态的动态分析.

2．电磁感应中的动量、能量问题

在电磁感应现象中，产生感应电流，要消耗其它形式的能量，转化成回路中的电能.在这个转化过程中，能量守恒.分析哪些力做功，与此相应的哪些能量参与转化，如：滑动摩擦做功，产生内能；重力做功，重力势能变化；克服安培力做功等于产生的电能.弄清哪些能量增加、哪些能量减小后，根据能的转化和守恒定律列式求解.

在导轨类问题中，往往可用动量定理、动量守恒定律来分析物体的运动规律.

典型题点击

1．（2001年高考）如

图44-A1所示，虚线框abcd

为一矩形匀强磁场区域，

ab=2bc，磁场方向垂直于纸

面；实线框a'b'c'd'是一正方

形导线框，a'b'边与ab边平

行.若将导线框匀速地拉离

磁场区域，以W1表示沿平

行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W2表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则（）

A．W1=W2 B．W2=2W1

C．W1=2W2 D．W2=4W1

（该题考查安培力做功，注意切割磁感线的导线长度不同）

2．空间有一个水平向里的有界匀强磁场，如图44-A2所示，一刚性正方形线圈，质量为m，

边长为l，从磁场上方距磁场上边

界h１处自由落下（线圈总沿竖直

面运动）．若线圈刚好匀速穿过磁

场区域，则有界磁场的宽度h２＝

________；线圈穿过磁场过程中

产生的内能为________．

（该题考查电磁感应中能

量问题，注意分析动能、重力势能和电能的变化）

3．（1993年高考）两金属杆ab

和cd长均为l，电阻均为R，质量分

别为M和m，M>m.用两根质量和电

阻均可忽略的不可伸长的柔软导线

将它们连成闭合回路，并悬挂在水

平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金

属杆都处在水平位置，如图44-A3

所示.整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B.若金属杆ab正好匀速向下运动，求运动的速度.

（该题考查电磁感应中的动力学问题，注意两部分感应电动势的方向关系）新活题网站

1．（2001上海）如图44-A4所示，有两根和水平方向成θ角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m，则（）

A．如果B增大，v m将变大

B．如果α变大，v m将变大

C．如果R变大，v m将变大

D．如果m变小，v m将变大

（该题考查电磁感应中的动力学

问题，注意当导线的加速度减为

零时，速度最大）

2．用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻可以忽略不计的光滑水

平导轨AB、CD上，如图44-A5所示，

使导线与导轨保持垂直．设竖直方向的

匀强磁场垂直于导轨平面，且充满导轨

所在空间，然后用外力使导线向右做匀

速直线运动，且每次外力消耗的功率均相同，则（）A．铜导线运动速度最大

B．铁导线运动速度最大

C．三根导线上产生的感应电动势相同

D．在相同的时间内，它们产生的热量相等

（该题考查电磁感应中的能量问题，注意导线匀速运动时，外力做功的功率与回路中的电功率的关系）

3．如图44-A6所示，竖直面内放置

的两条平行光滑导轨，电阻不计，匀强磁

场方向垂直纸面向里，磁感应强度B＝

0．5T，导体棒ab、cd长度均为0．2m，

电阻均为0．1Ω，重力均为0．1N，现用

力向上拉动导体棒ab，使之匀速上升（导

体棒ab、cd与导轨接触良好），此时cd

静止不动，则ab上升时，下列说法正确

的是（）

A．ab受到的拉力大小为2N

B．ab向上运动的速度为2m／s

C．在2s内，拉力做功，产生0．4J的电能

D．在2s内，拉力做功为0．6J

（该题考查电磁感应中的力学问题，求拉力时注意研究对象的选取）

4．矩形线圈M、N材

料相同，导线横截面积大小

不同，M粗于N，M、N由

同一高度自由下落，同时进

入磁感应强度为B的匀强

磁场区（线圈平面与B垂直

如图44-A7所示），则( )

A．M先离开磁场区域B．.N先离开磁场区域

c’

图44-A1

图44-A2

图44-A3

图44-A4

图44-A5

图44-A6

图44-A7

C ．M 、N 同时离开磁场区

D ．无法判断

（该题考查电磁感应中的运动问题，注意物体下落的快慢取决于加速度）

5．如图44-A8所示，竖直平行金属导轨M 、N 上端接有电阻R ，金属杆ab 质量为m ，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B ，不计ab 与导轨电阻，不计摩擦，且ab 与导轨接触良好，若ab 杆在竖直向上的外力F 作用下匀速上升，则以下说法正确的是（ ）

A ．拉力F 所做的功等于电阻R 上产生的热

B ．拉力F 与重力做功的代数和等于电阻R 上产生的热

C ．拉力F 所做的功等于电阻R 上产生的热及杆oa 重力势能增加量之和

D ．杆ab 克服安培力做的功等于电阻R 上产生的热

（该题考查电磁感应中的能量问题，注意某些性质的力做功与相应种类的能量的关系）

6．(2001年高考)电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内

横截面的流体的体积).为了简化，假设流量计是如图44-A9所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c 流量计的两端与输送流体的管道相连接(图中虚线)．图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )

A.)(1a c bR B ρ+

B.)(1c b aR B ρ+

C. )(1b

a cR B

ρ+ D. )(1a

bc R B

ρ+

（该题考查电磁感应现象在实际中的应用） 二、填空题

7．如图44-A10所示，在光滑绝缘的水平面上，一个半径10cm 、电阻1Ω、质量0.lkg 的金属圆环以10m ／s 速度向一有界匀强磁场滑去，磁场的磁感应强度为0．5T ．经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生了3.2J 的热量，则此时圆环

的瞬时速度为 m ／s ，瞬时加速度为 m ／s 2．

（该题综合考查电磁感应中的力学问题，注意物体动能的变化与产生的热量的关系）

8．如图44-A11所示，两个反向的匀强磁场宽度均为L ，磁感应强度均为B ，正方形线框的边长也为L ，电阻为R ，当线框以速度v 匀速

穿过此区域时，外力所做的功为 .

（该题考查安培力做功问题，注意两部分电动势的连接方式）

三、计算题

9．如图44-A12，一半径为r 的钢质卷轴悬挂起来，其上缠绕一根长线，线端挂着质量为m 的物体，若卷轴处于匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里，一阻值为R 的电阻一端和卷轴的中心相连，另一端通过滑环和卷

轴的边缘相连，卷轴在绳的拉力作用下，开始旋转，卷轴的电阻和转动的摩擦不计，则卷轴的最大角速度等于多少? （该题考查电磁感应中的能量问题）

10.（1995年高考）.两根相距d =0.20m 的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B =0.2T ,导

轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是v =5.0m/s,如图44-A13所示.不计导轨上的摩擦. (1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.

(2)求两金属细杆在间距增加0.40m 的滑动过程中产生的热量.

（该题综合考查电磁感应中的动力学、动量、能量问题）

11．如图44-A14所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为L ＝1m ，质量m ＝0．1kg 的导体棒ab ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻R ＝1Ω，磁感应强度B ＝1T 的匀强磁场方向垂直于导体框架所

在平面．当导体棒在电动机牵引下上升h ＝3．8m 时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Q ＝2J ．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7V 和1A ，电动机的内阻r ＝1Ω．不计一切摩擦，g 取10m ／s 2

．求 (1)导体棒所达到的稳定速度是多少? （2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?

（该题考查电磁感应中的能量问题）

图44-A8

图44-A9

图

44-A10

图44-A11

图

44-A12

图44-A13

图44-A14

《4.4法拉第电磁感应定律教案》

4.4法拉第电磁感应定律 【教学目标】 （1）知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。 （2）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。 （3）理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 （4）知道E =BLv sin θ如何推得。 【教学重点】法拉第电磁感应定律。 【教学难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。 【教学方法】自主学习 合作探究 巩固延伸 【教学过程】 一、复习提问：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？ 二、引入新课 1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？ 2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问 ①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,该电路中是否都有电流?为什么? ②、有感应电流,是谁充当电源? ③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？ 3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？ 三、进行新课 （一）、探究影响感应电动势大小的因素 （1）猜测：感应电动势大小跟什么因素有关？（2）探究问题： 问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？ 问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？ 问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？ 实验结论电动势的大小与磁通量的变化快慢有关，磁通量的变化越快电动势越大，磁通量的变化越慢电动势越小。 （二）、法拉第电磁感应定律 a b G E r

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

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？

《楞次定律和法拉第电磁感应定律

2016楞次定律和法拉第电磁感应定律(一) 班级姓名 【知识反馈】 1.产生感应电流的条件： 2.楞次定律的内容： 从不同角度理解楞次定律： （1）从磁通量变化的角度： （2）从相对运动的角度： （3）从面积变化的角度： 3.法拉第电磁感应定律的内容： 表达式：，适用 表达式：，适用 【巩固提升】 1、如图所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈 都可以绕OO′轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是 ( ) A．俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B．俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同 C．线圈与磁铁转动方向相同，但转速小于磁铁转速 D．线圈静止不动 2、如图所示，两轻质闭合金属圆环，穿挂在一根光滑水平绝缘直杆上，原来处于静止状态。当条形磁铁的N极自右向左插入圆环时，两环的运动情况是( ) A．同时向左运动，两环间距变大； B．同时向左运动，两环间距变小； C．同时向右运动，两环间距变大； D．同时向右运动，两环间距变小。 3.如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q 平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下 落接近回路时( ) A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g 4.如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是( )

5.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab＝bc＝L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电势差为( ) A．BLv B．BLv sinθ C．BLv cosθ D．BLv(l＋sinθ) 6.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线与一 个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中，两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态，则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( ) A、正在增加， B、正在减弱， C、正在增加， D、正在减弱， 7．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图11（甲）所示，磁场方向竖直向上为正。当磁感应强度B 随时间t按图（乙）变化时，下列能正确表示导体环中感应电流随时间变化情况的是( ) 8．如图所示，平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0 Ω的定值电阻，导体棒ab长L＝0.5 m，其电阻不计，且与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4 T，现使ab以v＝10 m/s的速度向右做匀速运动，则以下判断正确的是( ) A．导体棒ab中的感应电动势E＝2.0 V B．电路中的电流I＝0.5 A C．导体棒ab所受安培力方向向右 D．导体棒ab所受合力做功为零 9. 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大 线圈M相接，如图所示，导轨上放一根导线ab，磁感线垂 直导轨所在的平面，欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺 时针方向的感应电流，则导线的运动可能是（）

4.4法拉第电磁感应定律

§4.4法拉第电磁感应定律 制作人：赵祥时间：2012-11-16 【自主学习】 一、复习回顾 1.感应电流产生的条件是什么？ 2.恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？ 二、阅读P15页前两段话回答一下问题 1.什么是感应电动势？ 2.（1）图b中，哪部分相当于a中的电源？ （2）图b中，哪部分相当于a中电源内阻？ 三、合作探究： 感应电动势的决定因素 （1）在图（b）中将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快插入和慢插入有什么相同和不同? （2）磁通量变化快慢的表示方法是什么？ 二、电磁感应定律 1.内容： 表达式1： 2.由n匝线圈组成的闭合电路： 表达式2： 3. 若S不变，B变化，感应电动势如何表示？ 若B不变，S变化，感应电动势如何表示？ 三、导线切割磁感线时的感应电动势 如图所示电路，闭合电路一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，ab的长度为L，以速度v匀速切割磁感线，求产生的感应电动势？ 闭合回路的面积变化量为：ΔS＝___________ 磁通量的变化量： Δφ＝BΔS＝___________________ 感应电动势：E=

问题：当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ，感应电动 势是怎样计算的？ 【实例探究】 题型一、对法拉第电磁感应定律的理解 1.若回路的总电阻一定，则由法拉第电磁感应定律知（ ） A.穿过闭合电路的磁通量达最大时，回路中的感应电流达到最大 B.穿过闭合电路的磁通量为零时，回路中的感应电流一定为零 C.穿过闭合电路的磁通量的变化量越大，回路中的感应电流越大 D.穿过闭合电路的磁通量变化越快，回路中的感应电流越大 题型二、法拉第电磁感应定律的应用 1. 如图所示，边长为0.1m 正方形线圈ABCD 在大小为0.5T 的匀强磁场中以AD 边为轴匀速转动。 初始时刻线圈平面与磁感线平行，经过1s 线圈转了90°，求： （1）线圈在1s 时间内产生的感应电动势平均值。 （2）线圈在1s 末时的感应电动势大小。 题型三、导体切割磁感线产生感应电动势 2. 如图l5所示，在一个宽度为L ＝O ．4m 的光滑金属框架上，垂直放置一根金属棒ab ，其电阻r=0．1Ω．框架左端接电阻R=0．4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感应强度B=0．1T ．用外力使棒ab 以速度v=5m ／s 向右匀速运动．问： (1)导体棒中产生的感应电动势是多大?a 、b 哪点电势高? (2)通过导体棒的电流大小?ab 棒两端的电势差Uab （3）求外力的大小 【归纳总结】什么时候用公式E=n t ??Φ？什么时候用E=BLv sin θ？

(完整版)法拉第电磁感应定律练习题40道

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级 姓名：_______________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（） 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

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 。

最新高中物理选修3-2法拉第电磁感应定律练习题及答案

法拉第电磁感应定律练习题 一、选择题 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．与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1)，一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行，以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv 的电动势[ ] A．以2v速率向+x轴方向运动 B．以速率v垂直磁场方向运动 3．如图2，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感强度为B。导体棒ab垂直线框两长边搁在框上，ab长为l。在△t时间内，ab向右匀速滑过距离d，则[ ]

4．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3所示[ ] A．线圈中O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O至D时间内平均感电动势为0.4V 5．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[ ] A．将线圈匝数增加一倍 B．将线圈面积增加一倍 C．将线圈半径增加一倍 D．适当改变线圈的取向 6．如图4所示，圆环a和圆环b半径之比为2∶1，两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环单独置于磁场中和b环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为[ ] A．4∶1

4.44法拉第电磁感应定律

4.4法拉第电磁感应定律(1) 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0.2 s，第 二次用时0.4 s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则( ) A．第一次线圈中的磁通量变化较快 B．第一次电流表G的最大偏转角较大 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.下列几种说法中正确的是( ) 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，线圈中产生的感应电动势一定越大 C．线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大 D．线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 3．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb，则( ) A．线圈中感应电动势每秒增加2 V B．线圈中感应电动势每秒减少2 V C．线圈中感应电动势始终为2 V D．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于2 V 4.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求 线圈中的感应电动势 5.一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁 场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势

6．如图甲所示，环形线圈的匝数n ＝100，它的两个端点a 和b 间接有一理想电压表，线圈内磁通量的变化规律如图乙所示，问: (1)0.2s 穿过线圈的磁通量变化了多少？ (2)求0.2s 穿过线圈的磁通量变化率 (3) 求线圈中的感应电动势 7.下图中能产生感应电流的是( ) 8.某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A 处落至B 处，在下落过程中， 自上向下看，线圈中感应电流的方向是( ) A ．始终顺时针 B ．始终逆时针 C ．先顺时针再逆时针 D ．先逆时针再顺时针 9.如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环， 分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有( ) A ．Φ1>Φ2 B ．Φ1<Φ2 C ．Φ1＝Φ2 D ．无法确定 10.如图所示，一根条形磁铁穿过一个弹性线圈，将线圈面积 拉大，放手后穿过线圈的( ) A ．磁通量减少且合磁通量向左 B ．磁通量增加且合磁通量向左 C ．磁通量减少且合磁通量向右 D ．磁通量增加且合磁通量向右

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题 一、法拉第电磁感应定律 1．研究小组同学在学习了电磁感应知识后，进行了如下的实验探究（如图所示）：两个足够长的平行导轨（MNPQ 与M 1P 1Q 1）间距L =0.2m ，光滑倾斜轨道和粗糙水平轨道圆滑连接，水平部分长短可调节，倾斜轨道与水平面的夹角θ=37°．倾斜轨道内存在垂直斜面方向向上的匀强磁场，磁感应强度B =0.5T ，NN 1右侧没有磁场；竖直放置的光滑半圆轨道PQ 、P 1Q 1分别与水平轨道相切于P 、P 1，圆轨道半径r 1=0．lm ，且在最高点Q 、Q 1处安装了压力传感器．金属棒ab 质量m =0.0lkg ，电阻r =0.1Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨；定值电阻R =0.4Ω，连接在MM 1间，其余电阻不计：金属棒与水平轨道间动摩擦因数μ=0.4．实验中他们惊奇地发现：当把NP 间的距离调至某一合适值d ，则只要金属棒从倾斜轨道上离地高h =0.95m 及以上任何地方由静止释放，金属棒ab 总能到达QQ 1处，且压力传感器的读数均为零．取g =l 0m /s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．则： （1）金属棒从0.95m 高度以上滑下时，试定性描述金属棒在斜面上的运动情况，并求出它在斜面上运动的最大速度； （2）求从高度h =0.95m 处滑下后电阻R 上产生的热量； （3）求合适值d ． 【答案】（1）3m /s ；（2）0.04J ；（3）0.5m ． 【解析】 【详解】 （1）导体棒在斜面上由静止滑下时，受重力、支持力、安培力，当安培力增加到等于重力的下滑分量时，加速度减小为零，速度达到最大值；根据牛顿第二定律，有： A 0mgsin F θ-= 安培力：A F BIL = BLv I R r =+ 联立解得：2222 ()sin 0.0110(0.40.1)0.6 3m /s 0.50.2mg R r v B L θ+??+?= ==? （2）根据能量守恒定律，从高度h =0.95m 处滑下后回路中上产生的热量： 2211 0.01100.950.0130.05J 22 Q mgh mv ==??-??=- 故电阻R 产生的热量为：0.4 0.050.04J 0.40.1 R R Q Q R r = =?=++ （3）对从斜面最低点到圆轨道最高点过程，根据动能定理，有：

第4节：法拉第电磁感应定律同步练习1

第四节：法拉第电磁感应定律同步练习一 基础达标： 1、穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb ，则：（ ） A 、线圈中的感应电动势每秒钟减少2V B 、线圈中的感应电动势是2V C 、线圈中的感应电流每秒钟减少2A D 、线圈中的电流是2A 2．下列几种说法中正确的是： （ ） A 、线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大 B 、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大 C 、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大 D 、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大 3、长度和粗细均相同、材料不同的两根导线，分别先后放在U 形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中作切割磁感线运动，导轨电阻不计，则两导线：（ ） A 、产生相同的感应电动势 B 、产生的感应电流之比等于两者电阻率之比 C 、产生的电流功率之比等于两者电阻率之比； D 、两者受到相同的磁场力 4、在理解法拉第电磁感应定律 t n E ??=φ 及改写形势t B ns E ??=, t S nB E ??=的基础上 （线圈平面与磁感线不平行），下面叙述正确的为：（ ） A 、对给定线圈，感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比 B 、对给定的线圈，感应电动势的大小跟磁感应强度的变化 B ?成正比 C 、对给定匝数的线圈和磁场，感应电动势的大小跟面积的平均变化率t S ??成正比 D 、题目给的三种计算电动势的形式，所计算感应电动势的大小都是t ?时间内的平均值 5、如图1中，长为L 的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果 速度v 不变，而将磁感强度由B 增为2B 。除电阻R 外，其它电阻不计。那么：（ ） A 、作用力将增为4倍 B 、作用力将增为2倍 C 、感应电动势将增为2倍 D 、感应电流的热功率将增为4倍 6、如图2所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于 导轨平面有一匀强磁场。质量为m 的金属棒cd 垂直放在导轨上，除电阻R 和金属棒cd 的电阻r 外，其余电阻不计；现用水平恒力 F 作用于金属棒cd 上，由静止开始运动的过程中，下列说法 正确的是： （ ） A 、水平恒力F 对cd 棒做的功等于电路中产生的电能 B 、只有在cd 棒做匀速运动时， F 对cd 棒做的功才等于电路 中产生的电能

法拉第电磁感应定律专项练习题

法拉第电磁感应定律习题 一、电磁感应基础练习 1．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V可以表示为( ) A．T/s B．Wb/s C．T·m2/s D．Wb·m2/s 2．关于电磁感应电动势大小的正确表达是( ) A．穿过某导体框的磁通量为零，该线框中的感应电动势一定为零 B．穿过某导体框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大 C．穿过某导体框的磁通量变化越大，该线框里的感应电动势就一定越大 D．穿过某导体框的磁通量变化率越大，该线框里的感应电动势就一定越大3．当线圈中的磁通量发生变化时( ) A．线圈中一定有感应电流 B．线圈中一定有感应电动势 C．线圈中感应电动势大小与电阻无关 D．线圈中感应电流大小与电阻无关 4．一闭合圆线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是( ) A．使线圈匝数增加一倍 B．使线圈面积增加一倍 C．使线圈匝数减小一半 D．使磁感应强度的变化率增大一倍 二、电磁感应中电路问题 5.线圈50匝、横截面积20cm2、电阻为1Ω；已知电阻R=99Ω；磁场竖直向下，磁感应强度以100T/s的变化度均匀减小。在这一过程中通过电阻R的电流多大 小和方向？

6.圆环水平、半径为a 、总电阻为2R ；磁场竖直向下、磁感强度为B ；导体棒MN 长为2a 、电阻为R 、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v 向右移动经过环心O 时，求： （1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN （2）在圆环和金属棒上消耗的总的热功率。 7.如图所示，导线全部为裸导线，半径为r 的圆导线（左端不闭合）处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B ，方向如图。一根长度大于2r 的直导线MN ，以速率V 在圆上自左端匀速滑到右端，电路中定值电阻为R ，其余电阻忽略不计。在滑动过程中，通过电阻R 的电流的平均值为__________;当MN 从圆环左端滑到右端的过程中，通过R 的电荷量为_________,当MN 通过圆环中心O 时，通过R 的电流为_________. 三、法拉第电磁感应定律图像问题 8．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匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环．为使圆环受到向上的磁场力作用，导线abcd 中的磁感应强度B 随时间t 的变化是图中的 ( A )

法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律 班级：14物理一班姓名：孟凡学号：140702011124 ●教学目标 1、知识与能力 （1）理解法拉第电磁感应定律的内容和数学表达式。 （2）知道公式E=Blv的推导过程及适用条件。 （3）了解平均感应电动势和瞬时感应电动势。 2、过程与方法 （1）通过法拉第电磁感应定律的建立过程，进一步认识电与磁之间的联系。 （2）在学习电磁感应定律过程中，领略物理的美妙与神奇，培养科学的思维习惯。 3、情感、态度、价值观 （1）培养学生对实际问题的分析与推理能力。 （2）培养学生的辨证唯物主义世界观，尤其在分析问题时，注意把握主要矛盾。 ●教学重、难点 重点：法拉第电磁感应定律的建立过程以及对公式E=ΔΦ/Δt、E=Blv的理解。 难点：磁通量变化的两种常见方式。

一、引入 1、感应电流产生的条件 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流。 2、感应电流的方向 楞次定律——感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 二、历史背景 ①在19世纪20年代之前，电和磁的研究始终是独立发展的； ②到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，奥斯特始终相信电和磁之间可能存在着某种联系。一次偶然的实验，使他发现了电流磁效应——“电生磁”。 ③在“电生磁”的启发下，法拉第经过大量的实验和无数次的失败后，最终发现了电磁感应现象——“磁生电”。 三、法拉第电磁感应定律 内容：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。 公式：E n t φ?=?（平均感应电动势） 【其中，电动势的单位是伏（V ）,磁通量的单位是韦伯（Wb ）,时间的单位是秒（s ）,n 为线圈的匝数。】 四、磁通量变化的两种常见方式 ※ 磁通量φ

高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案

高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，面积为0.2m 2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R 1=6 Ω，线圈电阻R 2=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 。 2．两间距为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：

4法拉第电磁感应定律

第四章 4 法拉第电磁感应定律 穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，其中就有感应电流。既然有感应电流，电路中就一定有电动势。如果电路没有闭合，这时虽然没有感应电流，电动势依然存在。在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势（induction electromotive force）。产生感应电动势的那部分导体就相当于电源。 感应电动势的大小跟哪些因素有关呢？ 在用导线切割磁感线产生感应电流的实验中，导线运动的速度越快、磁体的磁场越强，产生的感应电流就越大；在向线圈中插入条形磁铁的实验中，磁铁的磁场越强、插入的速度越快，产生的感应电流就越大。这些经验向我们提示，感应电动势可能与磁通量变化的快慢有关，而磁通量变化的快慢可以用磁通量的变化率表示。 电磁感应定律 纽曼（F．E．Neumann，1798-1895）、韦伯（W．E．Weber，1804-1891）在对理论和实验资料进行严格分析后，于1845年和1846年先后指出：闭合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，后人称之为法拉第电磁感应定律（Faraday law of electromagnetic induction）。 如果时刻t1穿过闭合电路的磁通量为Φ1，时刻t2穿过闭合电路的磁通量为Φ2，则在 时间Δt＝t2－t1内，磁通量的变化量为ΔΦ＝Φ2－Φ1，磁通量的变化率就是ΔΦ Δt。用E表示 闭合电路中的感应电动势，那么电磁感应定律就可以表示为 E＝k ΔΦΔt 式中k是比例常量。在国际单位制中，电动势的单位是伏（V）、磁通量的单位是韦伯（Wb）、时间的单位是秒（s），这时k＝1。于是 E＝ΔΦ Δt（1） 虽然（1）式并非是法拉第亲自给出的，但由于他对电磁感应现象丰富的、开创性的研究，将这发现的荣誉归于他的名下，他是当之无愧的。 闭合电路常常是一个匝数为n的线圈，而且穿过每匝线圈的磁通量总是相同的。由于这样的线圈可以看成是由n个单匝线圈串联而成的，因此整个线圈中的感应电动势是单匝线圈的n倍，即 E＝n ΔΦ Δt（2） 这几个公式只表示感应电动势的大小，不涉及它的正负，计算时ΔΦ应取绝对值。至于感应电流的方向，可以用上节学到的楞次定律判定。 导线切割磁感线时的感应电动势 根据法拉第电磁感应定律，只要知道磁通量的变化率，就可以算出感应电动势。常见的一种情况是，导线做切割磁感线运动而使磁通量变化，这时法拉第电磁感应定律可以表示为一种更简单、更便于应用的形式。 如图4.4-1所示，把矩形线框CDMN放在磁感应强度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分MN的长度为l，它以速度v向右运动，在Δt时间内，由原

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题及答案

高考物理法拉第电磁感应定律-经典压轴题及答案 一、法拉第电磁感应定律 1．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上．现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图所示，图象中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g ＝10 m/s 2(忽略ab 棒运动过程中对原磁场的影响)，求： (1) ab 棒1.5 s-2.1s 的速度大小及磁感应强度B 的大小； (2)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，通过电阻R 的电荷量； (3)金属棒ab 在开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量。 【答案】(1) v ＝7 m/s B ＝0.1 T (2) q ＝0.67 C (3)0.26 J 【解析】 【详解】 (1)金属棒在AB 段匀速运动，由题中图象得： v ＝ x t ??＝7 m/s 根据欧姆定律可得： I ＝ BLv r R + 根据平衡条件有 mg ＝BIL 解得： B ＝0.1T (2)根据电量公式： q ＝I Δt 根据欧姆定律可得： I ＝ ()R r t ?Φ +? 磁通量变化量 ΔΦ＝ S t ??B 解得： q ＝0.67 C

(3)根据能量守恒有： Q ＝mgx － 12 mv 2 解得： Q ＝0.455 J 所以 Q R ＝ R r R +Q ＝0.26 J 答：(1) v ＝7 m/s B ＝0.1 T (2) q ＝0.67 C (3)0.26 J 2．如图所示，两根相距为L 的光滑平行金属导轨CD 、EF 固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R 的定值电阻，将质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 垂直放置在导轨上，可以认为MN 棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN 以恒定速度v 向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B 且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷． （1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN 中的感应电动势E ； （2）在上述情景中，金属棒MN 相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN 中的感应电动势E ． （3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明． 【答案】（1）E BLv =；（2）v E BL =（3）见解析 【解析】 【分析】 (1)先求出金属棒MN 向右滑行的位移,得到回路磁通量的变化量?Φ ,再由法拉第电磁感应定律求得E 的表达式;