《法拉第電磁感應定律》專題三

1、法拉第電磁感應定律專題三電磁感應的電路問題、電磁感應的動力學問題、電磁感應的能量問題一電磁感應的電路問題等效電源：產生感應電動勢的導體（電源內部：電流從負極流向正極）解題思路：1分析電路結構，畫等效電路圖等效電阻：電阻不可忽略的導體2利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律，串、并聯(lián)規(guī)律等。二電磁感應的動力學問題 解題思路：F=BIL確定電源（E，r） 感應電流 運動導體受到安培力F 合外力F合v與a方向的關系F=ma 臨界狀態(tài) 運動狀態(tài)的分析 a變化情況 解題步驟：1. 確定電源（多為“切割磁感線的導體”）； 2. 對“切割磁感線的導體”進行受力分析（通常涉及到“安培力”）； 3. 根據牛頓第二定律

2、列方程（此方程為“速度v”與“加速度a”的關系式）；4. 分析物體做加速運動還是減速運動（看“速度v”與“加速度a”的方向關系）；5. 根據“速度v”的變化討論“加速度a”，找出臨界狀態(tài)（通常為“加速度a=0時，物體做勻速直線運動，此時導體的速度達到最大值或最小值”）三電磁感應中的能量問題解題思路：在電磁感應現象中，能量守恒。 導體在達到穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動導體所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，轉化為產生感應電流的電能或最后再轉化為焦耳熱，另一部分用于增加導體的動能，即 ： =+ （=） 當導體達到穩(wěn)定狀態(tài)（作勻速運動時），外力移動導體所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉化為感應電流

3、的電能或最后在轉化為焦耳熱，即： = （=）練習：1如圖所示，在磁感應強度為0.2T的勻強磁場中，有一長為0.5m的導體AB在金屬框架上以10m/s的速度向右滑動，R1=R2=20，其它電阻不計，則流過AB的電流是 ，流過R1的電流是 。 2.（1999年廣東）如圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導軌處于勻強磁場中，磁感應強度為B，磁場方向與導軌所在平面垂直，圖中磁場垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導軌滑動，速度為v，與導軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導軌間的距離相等.設金屬環(huán)與導軌的電阻均可忽略，當金屬環(huán)向右做勻速運動時（ ）A.有感應電流通過電阻R，大小為 B.

4、有感應電流通過電阻R，大小為C.有感應電流通過電阻R，大小為D.沒有感應電流通過電阻R3在勻強磁場中，有一接有電容器的導線回路，C=30F，L1=5cm，L2=8cm，磁場以5×10-2T/s的速率均勻增強，則電容器C所帶的電荷量為 C。ABa4如圖所示，圓環(huán)a和b的半徑之比R1R2=21，且是粗細相同，用同樣材料的導線構成，連接兩環(huán)導線的電阻不計，勻強磁場的磁感應強度始終以恒定的變化率變化，那么，當只有a環(huán)置于磁場中與只有b環(huán)置于磁場中的兩種情況下，AB兩點的電勢差之比為多少？ MNMNMMNN(a)(b)(c)(d)5用相同導線繞制的邊長為L或2L（短邊為L，長邊為2L）的四個閉

5、合導體線框，以相同的速度分別勻速進入右側勻強磁場，如圖所示。在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud 。下列判斷正確的是（ ）A.Ua < Ub < Uc < Ud B.Ua < Ub < Ud < Uc C.Ua = Ub < Uc = Ud D.Ub < Ua < Ud < Uc6如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個邊長為L的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v 向右運動進入磁感應強度為B的有界勻強磁場區(qū)域。線框被全部拉入磁場的過程中線框平面保持與磁場方向垂直，線框的ab邊始終平行

6、于磁場的邊界。已知線框的四個邊的電阻值相等，均為R。vdabcB求：（1）在ab邊剛進入磁場區(qū)域時，線框內的電流大小； （2）在ab邊剛進入磁場區(qū)域時，ab邊兩端的電壓； （3）在線框被拉入磁場的整個過程中，線框中電流產生的熱量。7水平放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R，磁感應強度為B的勻強磁場方向豎直向下，有一根導體棒ab，與導軌接觸良好，用恒力F作用在ab上，由靜止開始運動，不計摩擦。分析ab 的運動情況，并求ab的最大速度。 LRBbaF 8 豎直放置的U形導軌寬為L，上端串有電阻R。磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒ab的質量為m，與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放

7、后ab保持水平而下滑。試分析ab下滑過程中的受力情況和運動情況，并確定其最終運動情況及對應速度大?。ㄆ溆鄬w部分的電阻都忽略不計） Kba9 如圖所示，豎直平行導軌間距l(xiāng)=20cm，導軌頂端接有一電鍵K。導體棒ab與導軌接觸良好且無摩擦，ab的電阻R=0.4，質量m=10g，導軌的電阻不計，整個裝置處在與軌道平面垂直的勻強磁場中，磁感強度B=1T。當ab棒由靜止釋放0.8s 后，突然接通電鍵，不計空氣阻力，設導軌足夠長。求ab棒的最大速度和最終速度的大小。（g取10m/s2）10 如圖所示，AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導軌,兩導軌間的距離為L，導軌平面與水平面的夾角為，在整個導軌平面內

8、都有垂直于導軌平面斜向上方的勻強磁場,磁感應強度為B，在導軌的 AC端連接一個阻值為 R的電阻，一根質量為m、垂直于導軌放置的金屬棒ab，從靜止開始沿導軌下滑，求此過程中ab棒的最大速度。（已知ab與導軌間無摩擦，導軌和金屬棒的電阻都不計。）變形：將最后的已知條件改為：“已知ab與導軌間動摩擦因數為，導軌和金屬棒的電阻都不計?！?1兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導軌的左端接有電阻R，導軌自身的電阻可忽略不計.斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于 斜面向上.質量為m、電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑，并上升h高度。如圖所示，在這過程中（ ）A.

9、作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零B.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出 的焦耳熱之和C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零 D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱12如圖示，光滑導軌MN、PQ在同一水平內平行固定放置，其間距d=1m，右端通過導線與阻值RL=8的小燈泡L相連，CDEF矩形區(qū)域內有豎直向下磁感應強度B=1T的勻強磁場，一質量m=50g,阻值為R=2的金屬棒在恒力T作用下從靜止開始運動s=2m后進入磁場恰好做勻速直線運動。(不考慮導軌電阻，金屬棒始終與導軌垂直并保持良好接觸)。求： （1）恒力T的大??；（2）小燈泡發(fā)光時的電功率。LMPdNQDCEFTs13兩根相距d=0.20 m的平行金屬長導軌固定在同一水平面內，并處于豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.20 T，導軌上面橫放著兩條金屬細桿，構成矩形閉合回路.