法拉第电磁感应定律 (修复后)

法拉第电磁感应定律(1)

班级 姓名

1.关于感应电动势和感应电流的关系,下列说法正确的是( )

A.电路中有感应电动势,就一定有感应电流

B.电路中有感应电流,就一定有感应电动势

C.两电路中,感应电动势大的感应电流一定大

D.两个电路中,感应电流大的感应电动势一定大

2．闭合回路的磁通量φ随时间t 变化图象如下图中1—4所示，关于回路中产生的感应电动势的下列论述，其中正确的是（ ）

A ．图1的回路中感应电动势恒定不变

B ．图2的回路中感应电动势恒定不变

C ．图3的回路中0—t 1时间内的感应电动势小于t 1—t 2时间内的感应电动势

D. 图4的回路中感应电动势先变大,再变小

3.如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的

某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足B ＝kt ，磁场方向

如图所示．测得A 环内感应电流强度为I ，则B 环和C 环内感应电流强度分别为

( )

A ．I

B ＝I 、I

C ＝0 B ．I B ＝I 、I C ＝2I

C ．I B ＝2I 、I C ＝2I

D ．I B ＝2I 、I C ＝0

4．一个面积S =4×10-2 m 2、匝数n =100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向

垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示，则下列判断

正确的是（ ）

A ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/s

B ．在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零

C ．在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 V

D ．在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零

5.如图所示,在边长为a 的等边三角形区域内有匀强磁场B,其方向垂直于纸面向外,一个

边长也为a 的等边三角形导线框EFG 正好与上述磁场区域边界重合,然后以周期T

绕几何中心O 点在纸面内做匀速转动,于是框架EFG 中产生感应电动势,经T/6时间

线框转到图中虚线位置,则在T/6时间内( )

A.平均感应电动势大小等于T B a 232

B. 平均感应电动势大小等于T

B a 23

C.顺时针方向转动时感应电流方向为EGFE

D.逆时针方向转动时感应电流方向为EFGE

6．在匀强磁场中，有一个接有电容器的导线回路，如图所示，已知电容C=30 μF ，

回路的长和宽分别为l 1=5 cm ，l 2=8 cm ，磁场变化率为5×10-2 T/s ，则（ ）

A ．电容器上极板带正电，电荷量为2×10-9 C

B ．电容器上极板带负电，电荷量为4×10-9 C

C ．电容器上极板带正电，电荷量为6×10-9 C

D ．电容器上极板带负电，电荷量为8×10-9 C

7．一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面，规定向里为正方向，在磁场中

有一金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图所示.现令磁感应强度B

随时间变化，先按如图所示的Oa 图线变化，后来又按照图线bc 、cd 变化，令E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中的感应电动势的大小，I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流，则（ ）

A ．E 1＞E 2，I 1逆时针方向，I 2顺时针方向

B ．E 1＜E 2，I 1逆时针方向，I 2顺时针方向

C ．E 1＜E 2，I 2顺时针方向，I 3顺时针方向

D ．

E 3＝E 2，I 2顺时针方向，I 3逆时针方向

8.如图甲所示，一个电阻为R ，面积为S 的矩形导线框abcd ，水

平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向与ad 边垂

直并与线框平面成45°角，O 、O ′分别是ab 边和cd 边的中点．现

将线框右半边ObcO ′绕OO ′逆时针旋转90°到图乙所示位

置．在这一过程中，导线中通过的电荷量是( ) A.2BS 2R B.2BS R C.BS R D ．0

9．如图所示，正方形线圈abcd 位于纸面内，边长为L ，匝数为N ，线圈内接有电阻值

为R 的电阻，过ab 中点和cd 中点的连线OO ′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场

的右边界上，磁场的磁感应强度为B .当线圈转过90°时，通过电阻R 的电荷量为( ) A.BL 2

2R B.NBL 2

2R C.BL 2

R D.NBL 2

R

10．一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中，如图所示，线圈平面

与磁场方向成60°角，磁感应强度随时间均匀变化，用下列哪种方法可使感应电流

增加一倍( )

A ．把线圈匝数增加一倍

B ．把线圈面积增加一倍

C ．把线圈半径增加一倍

D ．改变线圈与磁场方向的夹角 11.如图所示，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0.3 s 时间拉出，外力做的功为W 1，通过导

线截面的电荷量为q 1；第二次用0.9 s 时间拉出，外力所做的功为

W 2，通过导线截面的电荷量为q 2，则（ ）

A ．W 1

B ．W 1

C ．W 1>W 2，q 1=q 2

D ．W 1>W 2，q 1>q 2

12.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂

直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为

d ，如图甲所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规

定向内为正，变化规律如图乙所示．在t ＝0时刻

平板之间中心有一重力不计，电荷量为q 的静止微

粒．则以下说法正确的是( )

A ．第2秒内上极板为正极

B ．第3秒内上极板为负极

C ．第2秒末微粒回到了原来位置

D ．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr 2/d

13．.穿过某闭合线圈的磁通量φ随时间t 按图所示的正弦规律变化.t 1时刻磁通量φ1最

大,t 3时刻磁通量φ3=0,时间121t t t -=?和232t t t -=?相等,在21t

t

??

和

时

间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为--21E E 和,在t 2时刻感应电动势的瞬时值为e,则( )

A.--?21E E

B. --?21E E

C. --??21E e E

D. --??21E e E

14．有一电阻率为ρ,体积为V 的铜块,将它拉成半径为r 的铜导线,做成一半径为R 的圆形回路(R ＞＞r),

现加上一个方向垂直于线圈平面的匀强磁场,若磁感应强度均匀变化,则( )

A.感应电流大小与导线粗细成正比

B. 感应电流大小与回路半径成正比

C.感应电流大小与回路半径平方成正比

D.感应电流大小与回路半径和导线粗细无关

15.一个200匝、面积为20 cm 2的线圈，放在磁场中，磁场的方向与线圈平面成30°角，若

磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T ．在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是

___________ Wb ；磁通量的变化率是___________ Wb/s ；线圈中的感应电动势的大小

是___________ V ．

16.如图所示，半径为r 的n 匝线圈套在边长为L 的正方形abcd 之外，匀强磁场局限在正

方形区域内且垂直穿过正方形面积．当磁感应强度以ΔB /Δt 的变化率均匀变化时，线

圈中产生感应电动势的大小为____________________．

17.一个单匝闭合圆形线圈置于垂直线圈平面的匀强磁场中，当磁感应强度变化率恒定时，线圈中的感应

电动势为E ，感应电流为I 。若把这根导线均匀拉长，从而使圆半径增大一倍，则此时

线圈中的感应电动势为___________，感应电流为___________。

18．如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量.探测器

线圈和冲击电流计串联后，又能测定磁场的磁感应强度。已知线圈匝数为n ，面积为S ，

线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R ，把线圈放在匀强磁场时，开始时线圈与磁场方

向垂直，现将线圈翻转180°，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由此可知，被

测磁场的磁感应强度B=______________。

19.如图所示A ，B 两个闭合线圈匝数为10匝，半径

B A R R 2=，且粗细

相同，用同样材料的导线构成，分别只有一半在匀强磁场中，且磁感应

强度随时间均匀减小，求：

（1）A ，B 线圈中a ，b 两点电势差ab U 与c ，d 两点电势差cd U 之比是多

少？

（2）两线圈中感应电流之比为B A

I I :是多少？

20.如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率为ΔB Δt ＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框，将

方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：

(1)导线中感应电流的大小；

(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．

21．如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B 的匀强磁场中，

磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L ，左端连一电阻R ，右端连一电容器

C ，其余电阻不计。长为2L 的导体棒ab 与从图中实线位置开始，以a 为圆心沿顺

时针方向的角速度ω匀速转动，转90°的过程中，通过电阻R 的电荷？

法拉第电磁感应定律(2)

1.穿过一个电阻为1Ω的闭合线圈的磁通量每秒均匀地减小2Wb,则( )

A.线圈中感应电动势每秒增大2V

B.线圈中感应电流每秒减小2A

C.线圈中感应电流不变,等于2A

D.线圈中感应电流每秒增大2A

2.一根导体棒长为40cm,在磁感应强度为0.1T 的匀强磁场中做切割磁感线运动,速度为5m/s,导体棒在运动中能产生的感应电动势为 V

3.如图所示,MN,PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨,左端接有定值电阻R,金属棒

ab 斜放在两导轨两导轨间,与导轨接触良好.磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导

轨平面.设金属棒与两导轨接触点之间的距离为L,金属棒与导轨间夹角为600,以速

度v 水平向右匀速运动,不计导轨和棒的电阻,则流过金属棒中的电流为( ) A.R BLv I = B. R BLv I 23= C. R BLv I 2= D. R

BLv I 33=

4. 在南极上空离地面较近处，有一根与地面平行的直导线，现让直导线由静止自由下落，

在下落过程中，产生的感应电动势（ ）

A ．增大

B ．减小

C ．不变

D ．无法判断

5.如图所示,abcd 区域内里有一匀强磁场,现有一竖直的圆环使它匀速下落,在下落过程

中,它的左半部分通过水平方向的磁场.O 是圆环的圆心,AB 是圆环竖直直径的两个端点,

那么( )

A.当A 与d 重合时,环中电流最大

B.当O 与d 重合时,环中电流最大

C.当O 与d 重合时,环中电流最小

D.当B 与d 重合时,环中电流最大

6.如图所示,导体棒ab 长L.沿倾角为α的斜导轨以速度V 下滑,匀强磁场的磁感应强

度为B,

(1) 若磁感应强度为B 的方向垂直于斜导轨向上,导体棒ab 中产生的感应电动势为多

大?

(2) 若磁感应强度为B 的方向竖直向上,导体棒ab 中产生的感应电动势为多大?

7．一根沿东西方向的水平导线，在赤道上空自由下落的过程中，导线上各点的电势（ ）

A ．东端最高 B.西端最高 C.中点最高 D.各点一样高

8.如图所示,导体AB 在导轨上匀速向右移动时,右边平行板电容器内原来静止的带电

粒子将( )

A.匀速向上运动

B.匀速向下运动

C.匀加速向上运动

D.匀减速向下运动

9. 如图所示,在三角形金属导轨EOF 上有一金属杆AB,在外力作用下使AB 保持与OF

垂直以速度V 从O 点开始右移,设导轨和金属杆均为粗细相同的同种金属制成,则

正确的是( )

A. 电路中的感应电动势大小不变

B.电路中的感应电动逐渐增大

C. 电路中感应电流大小不变

D.电路中感应电流逐渐减小

10.用相同导线绕制的边长为L 或2L 的四个闭合导体线框、以相

同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进

入磁场的过程中，M 、N 两点间的电压分别为U a 、U b 、U c 和U d 。

下列判断正确的是( )

A U a ＜U b ＜U c ＜U d

B U d ＜U b ＜U a ＜U c

C U a ＝U b ＝U c ＝U d

D U b ＜U a ＜U d ＜U c

11.均匀的电阻丝围成正方形线框置于有界匀强磁场

中，磁场方向垂直于线框平面，边界与正方形线框平

行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移

出磁场，如右图，则在移出过程中线框的一边a 、b

两点间电势差绝对值最大的是（ ）

12.如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef 为一导体棒，可在ab 和cd 间滑

动并接触良好；设磁感应强度为B ，ef 长为L ，在Δt 时间内向左匀速滑过距

离Δd ，由电磁感应定律E =n t ??Φ

可知，下列说法正确的是（ ）

A ．当ef 向左滑动时，左侧面积减少L ·Δd ，右侧面积增加L ·Δd ，因此E =2BL Δd/Δt

B ．当ef 向左滑动时，左侧面积减小L ·Δd ，右侧面积增大L ·Δd ，互相抵消，因此E =0

C ．在公式E =n t ??Φ

中，在切割情况下，ΔΦ=B ·ΔS ，ΔS 应是导线切割扫过的面积，因此E =BL Δd /Δt

D ．切割情况下，只能用

E =BLv 计算，不能用E =n t ??Φ

计算

13．右图中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容

器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆。有均匀磁场垂直于导轨平面。若

用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB （ ）

A ．匀速滑动时，I 1=0，I 2=0

B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0

C ．加速滑动时，I 1=0，I 2=0

D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠0

14．如图所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd 处于匀强磁场中，另一种材

料的导体棒MN 可与导线框保持良好接触并做无摩擦滑动．当导体棒MN 在外力作

用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动一直滑到右端的过程中，导线框上

消耗的电功率的变化情况可能为( )

A ．逐渐增大

B ．先增大后减小

C ．先减小后增大

D ．先增大后减小，再增大再减小

15.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为0.5T,方向垂直于纸面向里.当金属棒ab 沿光

滑导轨水平向左做匀速运动时,电阻R 上通过的电流为2A.已知电阻R=0.4Ω,导

轨间的距离L=0.4m,棒ab 长为0.6m,导轨电阻不计,金属棒的电阻r=0.1Ω,求

(1)金属棒ab 中电流的方向 (2)金属棒匀速滑动的速度 (3)电路消耗的电功率

16.如图所示,在磁感应强度B=5T 的匀强磁场中,放置两根间距d=0.1m 的平行光

滑直导轨,一端接有电阻R=9Ω,开关S 和电压表.垂直导轨搁置一根电阻r=1

Ω的金属棒ab,棒与导轨良好接触.现在使金属棒以速度V=10m/s 匀速向右移

动,试求:

(1)开关S 闭合前,后电压表的示数

(2)闭合开关S,使金属棒匀速移动所需的外力及对应的功率

17.半径为a 的圆形区域内有磁感应强度为B=0.2T 的匀强磁场,方向垂直指向纸里,

半径为b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.5m,金属

环上分别接有灯L 1,L 2,两灯的电阻均为R=2.0Ω,一金属棒MN 与金属圆环接触良

好,环的电阻均不计,棒每米的电阻为0.25Ω/m.若棒以v=5m/s 的速度在环上向右

运动时,求

(1)棒滑过圆环直径OO /

瞬间时棒中的电流和MN 两端的电压及灯L 1的功率?

(2)撤去棒,将右面的半圆环0L 20/以OO /为轴向上翻转900,若以后磁场随时间均匀变化,变化率为s T t B /4π=??,则灯L 1

的功率是多大?

18．为了测量列车运行的速度和加速度大小，可采用如图1的装置，它是由一块安装在列车车头底部的

强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成的（记录测量仪未画出）。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度。

假设磁体端部磁感应强度B =0.004 T ，且全部集中在端面范围内，与端面相垂直。磁体的宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n =5，长l =0.2 m ，电阻R =0.4 Ω（包括引出线的电阻），测试记录下来的电流—位移图，如图2所示

图1 图2

问题：

（1）试计算在离O （原点）30 m 、130 m 处列车的速度v 1和v 2的大小；

（2）假设列车做的是匀加速直线运动，求列车加速度的大小。

19.如图所示，两光滑平行导轨MN 、PQ 水平放置在匀强磁场中，间距为L ，磁感应强度为B 的磁场与导轨所在平面垂直．质量为m 的金属棒ab 垂直导轨且可沿导轨自由移动，

导轨左端M 、P 接一定值电阻，其阻值为R ，金属棒ab 和导轨电阻均不

计．现将金属棒ab 沿导轨由静止向右拉使之平动，保持拉力的功率恒

定，金属棒ab 最终以速度3v 做匀速运动．求：

(1)金属棒匀速运动时，拉力的大小；

(2)在此过程中，当ab 的速度为v 时的加速度的大小

20．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AD 长0.4 m ，与框架

宽度相同，电阻r ＝1.3 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω.当金属棒

以5 m/s 速度匀速向右运动时，求：

(1)流过金属棒的感应电流为多大？

(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则电容器中储存多少电荷量？

21如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 和PQ 固定在

同一水平面上，两导轨间距L ＝0.2 m ，电阻R ＝0.4 Ω，导轨

上停放一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属杆，导轨电

阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，

磁场的方向竖直向下，现用一外力F 沿水平方向拉杆，使之由

静止开始运动，若理想电压表示数U 随时间t 变化关系如图乙所示．求：

(1)金属杆在5 s 末的运动速率；(2)第4 s 末时外力F 的功率．

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（图中粗线表法），R 1= 4Ω、R 2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）。导

轨OAC 的形状满足方程)3sin(2x y π

=（单位：m ）。磁感强度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，棒与导思接触良

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。

法拉第电磁感应定律(3)

1. 如图所示，导体AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 为L ，

且OBA 三点共线，有一匀强磁场的磁感应强度为B ，充满转动平面且与

转动平面垂直，那么AB 两端的电势差为（ ）

A ．22

1L B ω B ．2B ωL 2 C ． 4B ωL 2 D ． 6B ωL 2

2. 如图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在

磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一

平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀

强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜

盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( )

A ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流

B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2R

C ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘

D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过

3.如图所示,在磁感应强度B=0.4T 的匀强磁场中放一半径为r 0=50cm 的圆形导

轨,上面有四根导体棒一起以角速度ω=103rad/s 沿逆时针方向匀速转动,圆导轨

边缘与圆心处通过电刷与外电路连接,每根导体棒有效电阻R 0=0.4Ω,外接电阻

R=3.9Ω.求

(1)每根导体棒产生的感应电动势？

(2)当开关S 接通和断开时两电表的读数（设伏特表的电阻无穷大，电流表的内阻为零）

4.如图所示，在匀强磁场中固定一个金属框架ABC ，导体棒DE 在框架ABC 上沿∠

ABC 的角平分线匀速平移，且移动中与ABC 构成的闭合回路是等腰三角形，框架和

导体棒材料、横截面积均相同，接触电阻不计，试证明：电路中感应电流保持恒定。

5．如图所示，U 形线框abcd 处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里．长度为L

的直导线MN 中间串有一个电压表跨接在ab 与cd 上且与ab 垂直，它们之间

的接触是完全光滑的．R 为电阻，C 为电容器．现令MN 以速度v 0向右匀速运

动，用U 表示电压表的读数，q 表示电容器所带电量，C 表示电容器电容，F 表示

对MN 的拉力．设电压表体积很小，其中线圈切割磁感线对MN 间的电压的影响可

以忽略不计．则( ) A ．U ＝BLv 0 F ＝B 2L 2v 0R B ．U ＝BLv 0 F ＝0 C ．U ＝0 F ＝0 D ．U ＝q C F ＝v 0B 2L 2R

6.如图所示,处于匀强磁场中的平行金属导轨跟大线圈P 相接,导轨(导轨的电阻

不计)上放一导线ab,大线圈P 内有同圆心的闭合小线圈M,要使M 中产生顺时针

方向的感应电流,导线ab 的运动是( )

A.匀速向右运动

B. 加速向右运动

C. 减速向右运动

D.加速向左运动

7. 如图所示，MN 、PQ 为两平行金属导轨，M 、P 间连接一阻值为R 的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁

感应强度为B ，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场方向垂直纸面向里，有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v ，与导轨接触良好，圆环的直径d 与两导轨间的距离相等，设金属环与导轨的电阻均

可忽略，当金属环向右做匀速运动时( )

A ．有感应电流通过电阻R ，大小为d

B v R

B ．没有感应电流通过电阻R

C ．没有感应电流流过金属圆环，因为穿过圆环的磁通量不变

D ．有感应电流流过金属圆环，且左、右两部分流过的电流相同

8.两根光滑的长直金属导轨MN 、MN ′平行置于同一水平面内，导轨间距

为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均

为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨

放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力

作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为s 的过程中，

整个回路中产生的焦耳热为Q .

(1)求ab 运动的速度v 的大小．(2)求电容器所带的电荷量q .

9.如图所示长为L 、电阻r ＝0.3 Ω，质量m ＝0.1 kg 的金属棒CD 垂直跨

在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L ，棒与导

轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R ＝0.5 Ω的电阻，量程为

0～3.0 A 的电流表串接在一条导轨上，量程为0～1.0 V 的电压表接在电

阻R 的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面．现以向右恒定外

力F 使金属棒右移．当金属棒以v ＝2 m/s 的速度在导轨平面上匀速滑动

时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏，问：

(1)此满偏的电表是什么表？说明理由．

(2)拉动金属棒的外力F 多大？

10.如图所示，水平面上固定一个间距L ＝1 m 的光滑平行金属导轨，整个导轨

处在竖直方向的磁感应强度B ＝1 T 的匀强磁场中，导轨一端接阻值R ＝9 Ω

的电阻．导轨上有质量m ＝1 kg 、电阻r ＝1 Ω、长度也为1 m 的导体棒，

在外力的作用下从t ＝0开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规

律是v ＝2 t ，不计导轨电阻．求：

(1)t ＝4 s 时导体棒受到的安培力的大小；

(2)请在右图的坐标系中画出电流平方与时间的关系(I 2－t )图象，并通过该图象

计算出4 s 内电阻R 上产生的热量．

11．如右图甲所示，圆形金属框与一个平行金属导轨相连，

并置于水平桌面上．圆形金属框面积为S ，内有垂直于

线框平面的磁场，磁感应强度B 1随时间t 的变化关系

如图乙所示.0～1 s 内磁场方向垂直线框平面向里．长为L 、电阻为R 的导体棒置于平行金属导轨上，且与导轨接触良好．导轨和导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B 2，方向垂直导轨平面向里．若不计其余各处的电阻，当导体棒始终保持静止时，其所受的静摩擦力F f (设向右为力的正方向)随时间变化的图象为(

)

12．右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．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( )

13．如.右图甲所示，正三角形导线框abc 放在匀强磁场中静止不动，磁

场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所

示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．下图中能表示线框

的ab 边受到的磁场力F 随时间t 的变化关系的是(规定水平向左为力

的正方向)(

)

14.如图所示，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放置在光滑水平桌面

上，其bc 边紧靠磁感应强度为B 、宽度为2L 、方向竖直向下的有界匀强磁场

的边缘．现使线框以初速度v 0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框

从开始进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流(以逆时针方向为正)

的变化的是( )

15.如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d ＝0.5 m ，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R L ＝4 Ω的小灯泡L 连接．在CDFE 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长l ＝2 m ，有一阻值r ＝2 Ω的金属棒PQ 放置在靠近磁场边界CD 处.CDFE 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化规律如图乙所示．在t ＝0至

t ＝4 s 内，金属棒PQ 保持静止，在t ＝4 s 时使金属棒PQ

以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t ＝0开

始到金属棒运动到磁场边界EF 处的整个过程中，小灯泡的

亮度没有发生变化．求：

(1)通过小灯泡的电流．

(2)金属棒PQ 在磁场区域中运动的速度大小

法拉第电磁感应定律(4)

1.如图电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a 、b

垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面．现用一平

行于导轨的恒力F 作用在a 的中点，使其向上运动．若b 始终保持静止，则它所受

摩擦力可能( )

A ．变为0

B ．先减小后不变

C ．等于F

D ．先增大再减小

2.如图所示,导轨平面与水平面间的夹角为θ,两导轨的下端接有一个电动势为E,

内阻为r 的电池,导轨与连线的电阻均不计,磁感应强度为B 的匀强磁场,垂直于导

轨平面斜向下.将一根质量为m,电阻为R 的直导线ab,沿水平方向跨放在平行导轨

上.设导轨足够长,直导线ab 由静止释放后,最终在导轨上滑行的速度可能值是

( )(导轨间距为l )

A. 2

2sin )(l B r R mg BlE θ+- B.

r

R BlE r R mg +-+θsin )( C.0 D. 22sin )(l B r R mg BlE θ++ 3.如图，两平行导轨M 、N 水平固定在一个磁感应强度为B 、方向竖直向

上的匀强磁场中;两根相同的导体棒Ⅰ、Ⅱ垂直于导轨放置，它们的质量

都为m ，电阻都为R ，导体棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，导体棒与

导轨间的动摩擦因数均为μ.开始时两导体棒处于静止状态．现对Ⅰ棒施

加一平行于导轨的恒力F ，方向如图所示，使Ⅰ棒运动起来．关于两棒的

最终运动状态，下列说法可能正确的是( )

A ．Ⅰ棒最终做匀速运动而Ⅱ棒静止

B ．Ⅰ、Ⅱ两棒最终都以相同的速度做匀速运动

C ．两棒最终都匀速运动，但Ⅰ棒的速度较大

D ．两棒最终都以相同的加速度运动

4.如图有两根和水平面成α角的光滑平行的金属轨道，上端有可变电阻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，金属杆的速度会趋于一个最大速度v m，则()

将变大B．如果α增大，v m将变大

A．如果B增大，v

C．如果R增大，v m将变大D．如果m变小，v m将变大

5.如图示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间

的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L1与L2,回路的总电阻为R.从t=0

时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt(k＞0),那么在t为多大时,金属棒开始移动?

6.如图,在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN,在导轨的左端

连接一个电阻R,其它电阻不计,设导轨足够长.整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强

磁场中,磁感应强度为B.当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止

v

开始在导轨上向右运动时,试确定直导体棒的运动情况及其最大速度

7.如图所示,竖直放置的金属框架处于水平放置匀强磁场中,有一长直金属棒ab可以

沿框自由滑动.当ab棒由静止开始下滑一段时间后,闭合开关S,则ab棒将做( )

A.匀速运动

B.加速运动

C.减速运动

D.无法确定

8如图,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强

磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律性为

B=kt(k＞0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,则从t=0开始,经多长时间细线会被拉

断?

9导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。

将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由

下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当

cd边刚进入磁场时，

（1）求线框中产生的感应电动势大小;

（2）求cd两点间的电势差大小;

（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。

10．如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可

不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则()

A．ef将减速向右运动，但不是匀减速

B．ef将匀减速向右运动，最后停止

C．ef将匀速向右运动

D．ef将往返运动

11.图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1 m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接R＝1.5 Ω的电阻；质量为m＝0.2 kg、阻值r＝

0.5 Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为d＝4 m，

棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于匀强磁场中，该

匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的

情况如图乙所示．前4 s内为B＝kt.前4 s内，为保持ab棒静

止，在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于ab棒的外力F，

已知当t＝2 s时，F恰好为零．若g取10 m/s2，求：

(1)磁感应强度大小随时间变化的比例系数k.

(2)t＝3 s时，电阻R的热功率P R.

(3)前4 s内，外力F随时间t的变化规律．

(4)从第4 s末开始，外力F拉着导体棒ab以速度v沿斜面向下作匀速直线运动，且F的功率恒为P

＝6 W，求v的大小

12.图甲所示，光滑绝缘水平面上，磁感应强度B＝2 T的匀强磁

场以虚线MN为左边界，MN的左侧有一质量m＝0.1 kg，bc边长

L1＝0.2 m，电阻R＝2 Ω的矩形线圈abcd，t＝0时，用一恒定拉

力F拉线圈，使其由静止开始向右做匀加速运动，经过1 s，线圈

的bc边到达磁场边界MN，此时立即将拉力F改为变力，又经过

1 s，线圈恰好完全进入磁场．整个运动过程中，线圈中感应电流

i随时间t变化的图象如图乙所示．

(1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第1 s内运动的距离x；

(2)写出第2 s内变力F随时间t变化的关系式；

(3)求出线圈ab边的长度L2.

13.导轨平面与水平面如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，

两导轨间距离为L＝1.0 m，导轨平面与水平面间的夹角为30°，磁感应强度

为B的磁场垂直于导轨平面向上，导轨的M、P两端连接阻值为R＝3.0 Ω

的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，

金属棒ab的质量m＝0.20 kg，电阻r＝0.50 Ω，重物的质量M＝0.60 kg，如

果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系如

2

(1)ab棒的最终速度是多少？

(2)所加磁场的磁感应强度B为多大？

(3)当v＝2 m/s时，金属棒的加速度为多大？

14. 两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R .整个装置处于磁感应强度大小为B 、

方向竖直向上的匀强磁场中．当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以

速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动．重力加速

度为g .以下说法正确的是( )

A ．ab 杆所受拉力F 的大小为μmg ＋

B 2L 2v 12R

B ．cd 杆所受摩擦力为零

C ．回路中的电流为BL (v 1＋v 2)2R

D ．μ与v 1大小的关系为μ＝2Rmg B 2L 2v 1

15. 如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为

L 1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中．一导体杆ef 垂直

于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每

边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a 、

b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直金属框向

里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力．

(1)通过ab 边的电流I ab 是多大？

(2)导体杆ef 的运动速度v 是多大？

法拉第电磁感应定律(5)

1.空间存在以ab,cd 为边界的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸

面向外,区域宽度为L 1.现有一矩形线框处在如图所示的纸面内,它的短边与ab

边重合,长度为L 2,长边的长度为2L 1,某时刻线框以初速度V 沿着与ab 垂直的方

向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不变.

设该线框的电阻为R.从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框

作用力所做的功为多大?

2.如图所示,虚线框abcd 内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 /与ab 边平行.若将导线框匀速地拉离磁场区域,以W 1表示沿

平行于ab 的方向拉出过程中外力所做的功,W 2表示沿平行于bc 的方向的拉出过程中外力

所做的功,则( )

A.21W W =

B. 212W W =

C. 122W W =

D. 124W W =

3.如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，

其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀

强磁场中．一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导

轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆

的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离l时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．则此过程()

A．杆的速度最大值为(F－μmg)R

B2d2B．流过电阻R的电量为

Bdl

R＋r

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

4.如图所示，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R，质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中

①恒力F做的功等于电路产生的电能

②恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能

③克服安培力做的功等于电路中产生的电能

④恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和

以上结论正确的有()

A．①②B．②③C．③④D．②④

5.如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨MN和OP水平放置,MO间接有阻值为R

的电阻,两导轨相距为L,其间有竖直向下的匀强磁场.质量为m,电阻为R0的导体棒

CD垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN向右的水平力CD从静止开始运动,

拉力的功率恒定为P,经过时间t导体棒CD达到最大速度V0

(1)磁感应强度B的大小

(2)该过程中电阻R上所产生的电热

6.如图所示，矩形线圈一边长为a，另一边长为b，电阻为R，在它以速度v匀速穿过宽

度为L、磁感应强度为B的匀强磁场的过程中，若b＞L，产生的电能为__________；

通过导体截面的电荷量为__________；若b＜L，产生的电能为__________；通过导体

截面的电荷量为__________。

7.如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻．处在方

向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略．初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为E p，则这一

过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？

(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程

中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？

8.如图所示,两条水平虚线之间有垂直于纸面向里,宽度为d,磁感应强度为B 的匀强

磁场.质量为m,电阻为R 的正方形线圈边长为L(L ＜d ),线圈下边缘到磁场上边界的

距离为h,将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是V 0,

则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场),下列说法

中正确的是( )

A. 线圈可能一直做匀速运动

B. 线圈可能先加速后减速

C. 线圈的最小速度一定是

22L B mgR D. 线圈的最小速度一[定是)(2L d h g +-

9．如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L ，一理想电流表与两导

轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m ，有效电阻为R 的导体棒在距磁场上

边界h 处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为Ⅰ

整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻，求：

（1） 磁感应强度的大小B

（2） 电流稳定后，导体棒运动速度的大小V

（3） 流经电流表电流的最大值m I

10.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒

与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强

磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下做加速上升运动的一段

时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )

A ．棒的机械能增加量

B ．棒的动能增加量

C ．棒的重力势能增加量

D ．电阻R 上放出的热量

11. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在

一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B

的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长

位置由静止释放，则( )

A ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →b

C ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v R

D ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

12.如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相

等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导

线)．两线圈在距磁场上界面h 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地

面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线

圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v 1、v 2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q 1、

Q 2，不计空气阻力，则( )

A. v 1

B. v 1＝v 2，Q 1＝Q 2

C. v 1Q 2

D. v 1＝v 2，Q 1

13. 如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L 为1 m 、质量m 为0.1 kg 的导体棒

MN 上升，导体棒的电阻R 为1 Ω，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B

为1 T 的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直．当导体棒上升h ＝3.8 m 时，获得稳

定的速度，导体棒上产生的热量为2 J ，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别

为7 V 、1 A ，电动机内阻r 为1 Ω，不计框架电阻及一切摩擦，求：

(1)棒能达到的稳定速度；

(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间．

14.如图所示,矩形线圈abcd 质量为m,宽度为d,在竖直平面内由静止自由下落.其下方有如

图方向的匀强磁场,磁场上,下边界水平,宽度也为d,线圈ab 边刚进入磁场就开始做匀

速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程中,产生了多少电热?

15．一个质量为m=0.5 kg 、长为L=0.5 m 、宽为d=0.1 m 、电阻R=0.1 Ω的矩形线框，从

h 1=5 m 的高度由静止自由下落，如图所示，然后进入匀强磁场，刚进入时由于磁场

力的作用，线框刚好做匀速运动（磁场方向与线框平面垂直）.

(1)求磁场的磁感应强度B ；

(2)如果线框的下边通过磁场区域的时间t=0.15 s ，求磁场区域的高度h 2。

16.如图所示,质量为m,边长为L 的正方形线框,在有界匀强磁场上方h 高处由静止自由下落,线框的总电阻为R,磁感应强度为B 的匀强磁场宽度为2L,线框下落过程中ab 边始终与磁场边界平

行且处于水平方向,已知ab 边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动,则

(1) cd 边刚进入磁场时线框的速度

(2)线框穿过磁场的过程中,产生的焦耳热

17. 边长为L 的正方形闭合金属线框，其质量为m ，回路电阻为R .图中M 、N 、P

为磁场区域的边界，上下两部分水平匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向如图4

所示．现让金属线框在图示位置由静止开始下落，金属线框在穿过M 和P 两界面的

过程中均为匀速运动.已知M 、N 之间和N 、P 之间的高度差相等,均为h ＝L ＋5m 2gR 2

8B 4L 4，金属线框下落过程中金属线框平面始终保持竖直，底边始终保持水平，当地的重力加

速度为g .试求：

(1)图示位置金属线框的底边到M 的高度d ；

(2)在整个运动过程中，金属线框中产生的焦耳热；

(3)金属线框的底边刚通过磁场边界N 时，金属线框加速度的大小．

18．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和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 沿导轨向上滑动，

当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ，此时( )

A ．电阻R 1消耗的热功率为F v /3

B ．电阻R 2消耗的热功率为F v /6

C ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmg v cos θ

D ．整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v

19．如图，足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°),其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中（ ）

A.运动的平均速度大小为

12ν B.下滑的位移大小为qR BL

C.产生的焦耳热为qBL

ν

D.受到的最大安培力大小为22sin B L R νθ

20.如图所示,将边长为a,质量为m,电阻为R 的正方形导线框竖直向上抛出,穿

过宽度为b,磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离

开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半,线框离开磁场后继续上升一段

高度,然后落下并匀速进入磁场.整个运动过程是始终存在着大小恒定的空气阻

力F 且线框不发生转动.求:

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度V 2

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V 1

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热

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（）

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

初中九年级物理 法拉第与电磁感应

法拉第与电磁感应 法拉第（MichaelFaraday,1791～1867），英国著名物理学家、化学家。在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。 他幼年家境贫寒，未受过系统的正规教育，但却在众多领域中作出惊人成就，堪称刻苦勤奋、探索真理、不计个人名利的典范。 1．刻苦认真自学成才 法拉第1791年9月22日生于萨里郡纽因顿的一个铁匠家庭。13岁就在一家书店当送报和装订书籍的学徒。他有强烈的求知欲，挤出一切休息时间贪婪地力图把他装订的一切书籍内容都从头读一遍。读后还临摹插图，工工整整地作读书笔记；用一些简单器皿照着书上进行实验，仔细观察和分析实验结果，把自己的阁楼变成了小实验室。在这家书店呆了八年，他废寝忘食、如饥似渴地学习。他后来回忆这段生活时说：“我就是在工作之余，从这些书里开始找到我的哲学。这些书中有两种对我特别有帮助，一是《大英百科全书》，我从它第一次得到电的概念；另一是马塞夫人的《化学对话》，它给了我这门课的科学基础。” 在哥哥赞助下，1810年2月至1811年9月听他了十几次自然哲学的通俗讲演，每次听后都重新誊抄笔记，并画下仪器设备图。1812月至4月又连续听了戴维4次讲座，从此燃起了进行科学研究的愿望。他曾致信皇家学院院长求助。失败后，他写信给戴维：“不管干什么都行，只要是为科学服务”。他还把他的装帧精美的听课笔记整理成《亨·戴维爵士讲演录》寄上。他对讲演内容还作了补充，书法娟秀，插图精美，显示出法拉第一丝不苟和对

科学的热爱。经过戴维的推荐。1813年3月，24岁的法拉第担任了皇家学院助理实验员。后来戴维曾把他发现法拉第作为自己最重要的功绩而引以为荣。 法拉第1813年随同戴维赴欧洲大陆作科学考察旅行，1815年回国后继续在皇家学院工作，长达50余年。1816年发表第一篇科学论文。他最初从事化学研究工作，也涉足合金钢、重玻璃的研制。在电磁学领域，倾注了大量心血，取得出色成绩。1824年被选为皇家学会会员，1825年接替戴维任皇家学院实验室主任，1833年任皇家学院化学教授。 2．长期实验大胆探索 他的工作异常勤奋，研究领域十分广泛。1818～1823年研制合金钢期间，首创金相分析方法。1823年从事气体液化工作，标志着人类系统进行气体液化工作的开始。采用低温加压方法，液化了氯化氢、硫化氢、二氧化硫、氢等。1824年起研制光学玻璃，这次研究导致在1845年利用自己研制出的一种重玻璃（硅酸硼铅），发现磁致旋光效应。1825年在把鲸油和鳝油制成的燃气分馏中发现苯。 他最出色的工作是电磁感应的发现和场的概念的提出。1821年在读过奥斯特关于电流磁效应的论文后，为这一新的学科领域深深吸引。他刚刚迈人这个领域，就取得重大成果──发现通电流的导线能绕磁铁旋转，从而跻身著名电学家的行列。因受苏格兰传统科学研究方法影响，通过奥斯特实验，他认为电与磁是一对和谐的对称现象。既然电能生磁，他坚信磁亦能生电。经过10年探索，历经多次失败后，1831年8月26日终于获得成功。这次实验因为是用伏打电池在给一组线圈通电（或断电）的瞬间，在另一组线圈获得的感生电流，他称之为“伏打电感应”。尔后，同年10月17日完成了在磁体与闭合线圈相对运动时在闭合线圈中激发电流的实验，他称之为“磁电感应”。经过大量实验后，他终于实现了“磁生电”的夙愿，宣告了电气时代的到来。

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：