電磁感應(yīng)定律共同專題

1、 /11 /11第七講電磁感應(yīng)定律（共同專題）本章學(xué)習(xí)提要1實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系。法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：E=。法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（E=BLv）與法拉第電磁感應(yīng)定律的一致性。在基礎(chǔ)型課程申，已學(xué)過(guò)電磁感應(yīng)現(xiàn)象和導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判別右手定則；在拓展型課程I中，講述了磁通量變化時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判別方法一一楞次定律；本講內(nèi)容在上述基礎(chǔ)上，進(jìn)一步討論了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量變化快慢的定量關(guān)系。在中學(xué)階段將電磁感應(yīng)問(wèn)題分三次逐步深入討論，最后得出了電磁現(xiàn)象中的基本定律之一，即法拉第電磁感應(yīng)定律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通

2、量變化快慢的關(guān)系”，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制磁通量變化、時(shí)間、線圈匝數(shù)等變量的方法進(jìn)行探究。通過(guò)了解從法拉第的發(fā)現(xiàn)到信息化時(shí)代的發(fā)展歷程，感悟科學(xué)技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力，樹(shù)立投身科技事業(yè)的志向。一、學(xué)習(xí)要求掌握法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容，系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的規(guī)律，通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系，在電磁感應(yīng)與其他相關(guān)內(nèi)容綜合的新情景下，應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決一些簡(jiǎn)單的物理問(wèn)題，學(xué)會(huì)運(yùn)用分析、綜合、類比等科學(xué)推理方法。從電磁感應(yīng)規(guī)律在電話、測(cè)量?jī)x器等現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，感悟科學(xué)和技術(shù)是社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力。二、要點(diǎn)辨析1.對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)概念的理解在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的學(xué)習(xí)過(guò)程中，

3、我們知道，不僅在閉合電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，在電路不閉合的情況下，只要線圈中磁通量發(fā)生變化，線圈兩端就有電壓輸出，可見(jiàn)，這時(shí)雖無(wú)感應(yīng)電流，但仍有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，用恒定電流的閉合電路跟它進(jìn)行類比：恒定電流的閉合電路中，要產(chǎn)生電流必須有電源（有電動(dòng)勢(shì)）；在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合回路里有感應(yīng)電流，也會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。而且，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。2法拉第電磁感應(yīng)定律中的k為什么等于1?課本“大家談”中提出的比例常數(shù)是的問(wèn)題，是單位制中的一個(gè)普遍問(wèn)題。在國(guó)際單位制中，為方便起見(jiàn)，將k選定為1,如果一個(gè)線圈中在Is內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為IV時(shí)，磁通量的變化量則選定為1個(gè)單位，這個(gè)單位就叫做

4、Wb（韋伯）。由此可知，磁通量的單位Wb是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律導(dǎo)出的。3對(duì)電磁感應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)了本節(jié)內(nèi)容后，可以得出三個(gè)不同層次的規(guī)律：（1）判斷有無(wú)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，就看穿過(guò)線圈的磁通量是否發(fā)生變化；（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小決定于磁通量對(duì)時(shí)間的變化率法拉第電磁感應(yīng)定律；（3）感應(yīng)電流的大小則決定于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電路中電阻的大小歐姆定律。4磁通量的“變化量”、“變化率”和“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)”三者之間的區(qū)別磁通量的“變化量”是不考慮時(shí)間因素的，用表示；磁通量的“變化率”是指單位時(shí)間內(nèi)的變化量，用涪表示；若閉合電路線圈是單匝的，“感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)”的大小E弋，若線圈有n匝，如果穿過(guò)每匝線圈的磁通

5、量的變化率都相同，n匝線圈可看作是由n個(gè)相同的單匝線圈串聯(lián)而成（相當(dāng)于有n個(gè)相同的電源串聯(lián)起來(lái)），那么整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是單匝線圈的n倍，即E=nR。5穿過(guò)線圈平面磁通量變化A的計(jì)算我們已經(jīng)學(xué)過(guò)，當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí)，線圈平面的法線與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致（夾角a=0）。這時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量0=BS。當(dāng)線圈平面的法線與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向間夾角aMO時(shí)（圖7-1），將磁感應(yīng)強(qiáng)度B分解為垂直于平面法線方向的分量B1=Bsina，平行于平面法線方向的分量b2=b，那么穿過(guò)線圈平面的磁通量應(yīng)當(dāng)是0=B2S=BSCOSO。如果線圈平面逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到跟磁感線平行的位置（a=90），這時(shí)穿過(guò)線圈平面的

6、磁通量0=BScos90=0。那么在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量的變化量A0=00=BScosa。6法拉第電磁感應(yīng)定律的幾種表達(dá)方式用法拉第電磁感應(yīng)定律解決具體問(wèn)題時(shí)，不一定都會(huì)直接給出磁通量的變化，有時(shí)要通過(guò)各種形式的變換才能得知磁通量的變化率?，F(xiàn)介紹法拉第電磁感應(yīng)定律在幾種特定情況下的表達(dá)式。線圈有n匝時(shí)：E=n線圈面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)：E=SNp磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，面積隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)：E=B*7感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和瞬時(shí)值根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=云計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，是在At時(shí)間內(nèi)的平均值。只有當(dāng)At-0時(shí)，應(yīng)的極限才是某一時(shí)刻的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，即該時(shí)刻的瞬時(shí)值。例如，在圖7-2中

7、，線圈勻速轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的A變化率是不斷變化的，因此用計(jì)算出的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是平均值。三、例題分析【示例1】?jī)A角為0的斜面上放有一個(gè)長(zhǎng)l=10cm、半徑r=1cm、質(zhì)量m=250g的木制圓柱體，在圓柱體上繞有n=10匝導(dǎo)線，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。由于圓柱體與斜面之間的摩擦，圓柱體只有滾動(dòng)而無(wú)滑動(dòng)。在圓柱體向下滾動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)線圈平面從豎直位置(與B平行)開(kāi)始，經(jīng)位At=0.1s轉(zhuǎn)了1圈，求這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2rLB)At)【分析】圓柱體轉(zhuǎn)過(guò)4圈的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量從鳴=0增加到=BS，即A=BS=B(2rL)o

8、所以，在At時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=n(【解答】圓柱體轉(zhuǎn)過(guò)4圈過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=10X2X0.01X0.1X0V=0.1Vo_,A、,2rLB、E=n匸)=n=)在解題過(guò)程中，題中所給條件有時(shí)不一定都有用。例如本題中的質(zhì)量m=250g就沒(méi)有涉及到，跟答案無(wú)關(guān)?！臼纠?】如圖所示，半徑r=0.1m、電阻R=628Q的圓環(huán)，一半在B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，今將它從磁場(chǎng)中拉出去，在這個(gè)過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量是多大？【分析】設(shè)圓環(huán)從磁場(chǎng)中拉出所需時(shí)間為At,則穿過(guò)圓環(huán)磁通量的減小量A0=B（?。?。圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)AE=在圓環(huán)中的感應(yīng)電流E/=【解答】AO=B（?。?0.2X3.14X0.

9、12Wb/s=3.14X10-3Wb/s,q=IAtR丿蔚和咲二厶X10-6C?！臼纠?】如圖所示，半徑為r的線圈由每米長(zhǎng)電阻為R。、彼此絕緣的n匝金屬絲繞成，外接一個(gè)阻值為的電阻。當(dāng)線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度以bT/s均勻增加時(shí)，R0上消耗的功率多大？最后可根據(jù)q=IAt求出流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量?！痉治觥咳鐖D（b）所示是它的等效電路圖。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)/AB、E=nS（蒼）=nnr2b。整個(gè)線圈的電阻（相當(dāng)于電池的內(nèi)阻）設(shè)為r，貝yR=n2nrR0。電路中電流=EI=R1+R，。于是根據(jù)P=/2R求出R1上的消耗功率?！窘獯稹縀=nnr2b，EnnfbI=R1+R，=R+n2nrR0 /11 /11P=/2

10、R=追)2rR+n2nrR01【示例4】如圖所示，電阻不計(jì)的長(zhǎng)方形金屬框?qū)挒閍、長(zhǎng)為b,與豎直方向成0角，下端制成鉤狀，鉤住一根長(zhǎng)L、質(zhì)量m、電阻R的金屬棒MN。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小開(kāi)始為B0，以后不斷增大，每秒增加率為K。那么經(jīng)過(guò)多少時(shí)間后，棒開(kāi)始離開(kāi)鉤子？【分析】金屬框中由于磁通量變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ABX=(心)ScosO。因磁場(chǎng)是均勻變化的，感應(yīng)電流是恒定值EI=R。隨著B(niǎo)的不斷增大，MN所受的安培力也在不斷增大。當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí)間t后，若安培力大于重力，這以后棒就會(huì)離開(kāi)鉤子。B【解答】E=(Nt)Scos0=Kabcos0,I=KabcosO=R由F=BtIa=(B0+K

11、t)Ia三mg.(B0+Kt)Ka2bcos0RmgR_B0K2a2bcos0K于是可得到，當(dāng)&K2mgRos0_B時(shí)，mn棒會(huì)離開(kāi)鉤子。【示例5】如圖所示中AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸。金屬桿BC重為G、長(zhǎng)為L(zhǎng),并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。AC為輕質(zhì)金屬絲。ZABC=37，ZACB=90。從t=0時(shí)刻開(kāi)始加上一個(gè)有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感線垂直穿過(guò)ABC的一部分。初始時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0,變化率為K,整個(gè)閉合回路的總電阻為R。試求：回路中感應(yīng)電流多大？經(jīng)過(guò)多少時(shí)間后金屬絲所受拉力為零？【分析】由于穿過(guò)AABC的磁通量均勻增加，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I。根據(jù)法拉第電磁

12、感應(yīng)定律就可知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小，而從I=E可求出感應(yīng)電流大小。當(dāng)金屬絲AC中拉力為零時(shí)，桿BC處于平衡狀態(tài)。由于磁場(chǎng)力均勻作用在BC桿的每一部分，其合力作用點(diǎn)在桿的1處。根據(jù)M=0列式：LF磁L=GXLsin37。2 /11 /11將F磁tBlL與B=Kt代入上式中，就可得到答案?！窘獯稹?1)磁感線穿過(guò)AABC的面積sin37S=Lcos37L2=024L2。則感應(yīng)電流AB_AL_0.24KL2I=SR=R。(2)金屬絲AC中拉力為零時(shí)，M=0,則(Kt)0.24KL2R)LL=GXLsin37。2所以t=2.5GRK2L3四、基本訓(xùn)練1對(duì)法拉第電磁感應(yīng)定律的理解，正確的是()感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

13、的有無(wú)，決定于磁通量是否發(fā)生變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，與磁通量大小無(wú)關(guān)，而與磁通量的變化量成正比磁通量變化得越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，其他形式的能通過(guò)磁通量的變化轉(zhuǎn)換為電路中的電能2.已知穿過(guò)線圈的磁通量與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，在下面所列出的幾段時(shí)間中，線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大的是()(A)Os2s(B)2s4sC)4s5sD)5s7s0JI(X1OWb)3如圖所示，線圈共有120匝，其中20匝方向繞反了。當(dāng)在0.5s內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量由0.75Wb減小到0.25Wb時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為()(A)120V(B)80V(C)40V(D)20V4.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中相鄰兩個(gè)象限內(nèi)

14、，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同、方向相反。一扇形閉合線圈abc的b點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，Zabc=90，線圈繞b點(diǎn)在xOy平面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)t=0時(shí)線圈在圖示位置，線圈中感應(yīng)電流沿abc方向流動(dòng)為正方向，則在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，線圈中感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖像為哪一幅？()穿過(guò)一個(gè)電阻為10的閉合線圈的磁通量每秒均勻減少0.5Wb。則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流()(A)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒增加0.5V(B)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒減小0.5V(C)感應(yīng)電流每秒減小0.5A(D)感應(yīng)電流大小不變，等于0.5A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中把一矩形線框勻速拉出磁場(chǎng)區(qū)域外，第一次以勻速率v拉出，第二次以勻速率2v拉出，其他條件都

15、相同，那么前后兩次所用外力大小之比F1:F2、產(chǎn)生熱量之比Q1:Q、通過(guò)線框的電量之比q1:q2應(yīng)分別為()111QQQQ，l2ll1，q1:q2=2:12，q1:q2=1:11，q1:q2=1:11，q1:q2=2:1F1:F2=2F1:F2=1F1:F2=1F1:F2=27.如圖所示，金屬棒ab橫跨在水平光滑的“匚”形金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌之間的距離L=0.5m,ab與導(dǎo)軌左端距離L2=0.8m,由導(dǎo)軌和ab棒所構(gòu)成的回路總電阻R=0.20。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向下。設(shè)t=0時(shí)的磁感AB應(yīng)強(qiáng)度B0=1T,現(xiàn)在使勻強(qiáng)磁場(chǎng)以應(yīng)=0.2T/s的變化率均勻增大。試求：經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，質(zhì)量M=0.04kg

16、的物體恰能被拉離地面？8圓形線圈c和矩形線框d都在同一個(gè)豎直平面內(nèi)。線圈c的面積S=6X102cm2。線圈c中間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1均勻變化，線框d放在另一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T的穩(wěn)定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩個(gè)磁場(chǎng)的方向相反,如圖所示。直導(dǎo)線ef跟線框d都是裸導(dǎo)線，而且接觸良好。f的長(zhǎng)度L=20cm,質(zhì)量m=3X10-3kg，閉合電路的總電阻R=0.1Q。試問(wèn)：當(dāng)ef恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，B的變化率(警)應(yīng)為多少？B的磁場(chǎng)是減弱還是增強(qiáng)？簡(jiǎn)述理由。9如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)線圈水平放置，磁鐵從中間偏左方向豎直插下，線圈中有沒(méi)有感應(yīng)電流？為什么？如果有，方向如何？在虛直線PQ的上方有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T的

17、勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)在有一個(gè)半徑r=0.10m、電阻R=0.20Q的半圓形回路面abcOa,繞通過(guò)圓心O并垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=2nrad/s。如果從圖示的位置（ac丄PQ）算起，求：（1）在頭4周期內(nèi)，電路中的感應(yīng)電流多大？2）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向如何變化？用粗細(xì)均勻的絕緣導(dǎo)線彎成圓環(huán)，環(huán)內(nèi)用相同絕緣導(dǎo)線折成一個(gè)內(nèi)接正方形，把它們放在均勻變化的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向跟它們所在的平面垂直。已測(cè)得圓環(huán)中感應(yīng)電流I1=0.707mA，那么內(nèi)接正方形中的感應(yīng)電流I2多大？12由裸導(dǎo)線組成的線框如圖所示，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

18、，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電路的固定電阻為R，線框其余電阻不計(jì)。一根長(zhǎng)度大于2r、電阻不計(jì)的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上自左端向右端無(wú)摩擦地勻速滑動(dòng)。試求MN從左端滑到右端的過(guò)程中，流過(guò)電阻R的電流平均值以及通過(guò)的電量。13.如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有金屬導(dǎo)軌OM和ON,它們之間的夾角為60，跟ZMON的角平分線垂直的長(zhǎng)金屬棒ab，從O點(diǎn)向右以速率v作勻速運(yùn)動(dòng)。金屬導(dǎo)軌與金屬棒每米長(zhǎng)的電阻均為是k。試證明：ab棒運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流是一個(gè)恒量。要維持ab棒作勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如何？14.長(zhǎng)L=0.30m、寬L2=0.40m、共50匝的線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

19、，以（豎直方向）中線YT為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度e=10rad/s。問(wèn)：n（1）線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)2角度的過(guò)程中，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？b擴(kuò)XXyXXXXXXXxXXXy(XX（2）如果線圈以（水平方向）中線XX，為軸，仍以=10rad/s的角 /11 /11速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則(1)中的結(jié)論是否相同？說(shuō)明判斷理由。n線圈總電阻R=2.0Q，當(dāng)線圈以XX，為軸和以YB為軸，從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)，所受的作用力矩各為多大？15.如圖所示，框架平面與水平面間夾角為尸30,其等效電阻為R(不變)，在框架上放一根光滑的導(dǎo)體棒MN,長(zhǎng)為1,質(zhì)量為m,通過(guò)與框架平面平行的細(xì)線跨過(guò)滑輪跟質(zhì)量為2m的

20、物體相連，整個(gè)框架放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于框架平面向上。若不計(jì)運(yùn)動(dòng)中的摩擦，試求：導(dǎo)體棒MN的最大加速度和最大速度。XXXXO0XXXXWx/xg汽導(dǎo)體棒MN上輸出的最大電功率。16圖示勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌，兩者之間相距L=20cm。導(dǎo)軌上放置ab、cd兩根平行的可動(dòng)金屬細(xì)棍，在兩棍中點(diǎn)O、O,之間拴一根L2=40cm的絲線，線長(zhǎng)保持不變。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B以1T/s的變化率均勻減小,abcd回路的電阻R=0.50Q。求：當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到B=10T時(shí)，兩可動(dòng)細(xì)棍所受磁場(chǎng)作用力各為多少？abed回路的電功率為多大？已刪節(jié)習(xí)題17有一個(gè)折成直角的兩條平行的導(dǎo)電軌

21、道，軌道之間的距離L=40cm，安放在水平木板上，并處在豎直向上的、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬導(dǎo)線ab和cd的兩端分別用等長(zhǎng)的絕緣線連接起來(lái)，ab和cd呈水平方向擱置在導(dǎo)軌上，如圖所示。每根導(dǎo)線有效電阻r=0.25Q，并以v=2.0m/s的速度在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。試求：1)金屬導(dǎo)線和導(dǎo)軌組成的回路中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小、方向。2)a、b兩端的電勢(shì)哪端高？V/.*亠b嚴(yán)CL.LL、L2、L3、L4是四根相同的足夠長(zhǎng)的光滑裸導(dǎo)線，它們彼此接觸且按圖中所示方向各以相同速率v勻速平動(dòng)，abed正好構(gòu)成一個(gè)正方形的閉合電路，t=0時(shí)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為r0。設(shè)

22、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外。求：從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的時(shí)間t內(nèi)，abed回路中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？若已知時(shí)間t末的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)E=4Bv(L+2vt),那么此時(shí)的感應(yīng)電流多大？(3)作用在每根導(dǎo)線上的水平力在t末的瞬時(shí)值是多少?(a)(b)*由絕緣導(dǎo)線做成的閉合回路如圖(a)、b)所示，大、小回路的半徑分別為-、r2，交叉處M點(diǎn)在N點(diǎn)之上。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=B0t變化，并垂直穿過(guò)回路時(shí)，試證明在圖(a)、(b)兩種情況中M、N間電勢(shì)rr差之比等于仃口。rr*如圖所示，共N匝的矩形線圈的面積是S,總電阻為R，垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1發(fā)生均勻變化。線圈跟水平放置的、相距為d的兩平行金屬

23、板M、N相連，板問(wèn)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2。今有一電子以速度v射入兩板中間，要使電子能向右沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)，則線圈內(nèi)的磁場(chǎng)B1每秒鐘改變多少?用相同的導(dǎo)線組成a、c兩個(gè)圓形線圈，線圈半徑之比是2:1，線圈間連接的導(dǎo)線電阻不計(jì)。a線圈處于圖示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻地減?。籧線圈不在磁場(chǎng)中?，F(xiàn)測(cè)得連接a、c線圈的導(dǎo)線上E、F兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U。若將a、c線圈的位置對(duì)換，則E、F兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U，等于()(A)U(B)2U(C)U/2(D)U/422.線圈abc(框架電阻不計(jì))放在B=0.6T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面法線的夾角=60，ab長(zhǎng)1.0m，電阻為3Q,可左右運(yùn)動(dòng)，如圖所示。今使ab以v=5