法拉第電磁感應(yīng)定律題型分類講解

1、法拉第電磁感應(yīng)定律一、 圖像問題1. 感生電動(dòng)勢(shì)（1） 穿過某閉合回路的磁通量 隨時(shí)間t 變化的圖象分別如圖所示，下列說法正確的是 ( ) a圖有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且大小恒定不變 b圖產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大c圖在0 t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是t1 t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的2倍d圖產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大再變小（2） 在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)面積不變的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，取線圈中磁場(chǎng)b 的方向向上為正， 當(dāng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨時(shí)間t 如圖乙變化時(shí)，以下四圖中正確表示線圈中感應(yīng)電流變化的是( )（3） 圖甲表示圓形導(dǎo)線框固定在磁場(chǎng)中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所

2、在平面垂直，取磁場(chǎng)垂直紙面向外為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i 的正方向，圖丙中能正確反應(yīng)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流變化的情況是（ ）（4） 一矩形線圈位于一隨時(shí)間t 變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直線圈所在的平面（紙面）向里如左圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨t 的變化規(guī)律如右圖所示。以i 表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖1 中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則以下的i-t 圖中正確的是 （ ）（5） 如圖，一個(gè)固定不動(dòng)的閉合線圈處于垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向，線圈中箭頭方向?yàn)殡娏鱥 的正方向，已知線圈中感應(yīng)電流如圖，則磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的

3、圖像是（ ）（6） 矩形導(dǎo)軌線框abcd 放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨時(shí)間t 變化的圖象如圖所示，設(shè)t0 時(shí)刻， 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，則在04 s 時(shí)間內(nèi)，下圖中能正確反映線框ab 邊所受的安培力f 隨時(shí)間t 變化的圖象是(規(guī)定ab 邊所受的安培力向左為正)( )2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（1） 一直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋獎(jiǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f ，順著地磁鐵方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳葉片的近軸端為a ，遠(yuǎn)軸端為b ，如圖所示，如果忽略a 到轉(zhuǎn)軸中心的距離，用e 表示每片葉中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（ ）（2）粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有

4、界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以圖中所示的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是 （ ）（3）如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b0.使該線框從靜止開始繞過圓心o、垂直于半圓面的軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為（ ） （4）如圖所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

5、區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v=20cm/s通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行。取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻t=0，在下列圖線中，正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是( )（5）圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的直角梯形線圈，ab與dc間的距離也為l。t=0時(shí)刻，ab邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合（如圖）。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿adcba的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖線

6、可能是 （ ）（7） 如圖甲所示，有一個(gè)等腰直角三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其直角邊長(zhǎng)為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b. 一邊長(zhǎng)為l、總電阻為r的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域.取沿abcd的感應(yīng)電流為正，則圖乙中表示線框中電流i隨x邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（ ）（8） 如圖所示，efgh為邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框，線框?qū)蔷€eg和y軸重合、頂點(diǎn)e位于坐標(biāo)原點(diǎn)o處。在y軸右側(cè)的第i象限一定范圍內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)下邊界與x軸重合，上邊界為直線0a且與線框的eh邊重合。從t=0時(shí)刻起，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界0a

7、的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取線框中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向?yàn)檎?，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i隨時(shí)間/變化的圖線是圖乙中的（ ）（9）如圖所示，兩個(gè)相鄰的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，方向相反，且垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為b，以磁場(chǎng)區(qū)左邊界為y 軸建立坐標(biāo)系，磁場(chǎng)區(qū)在y 軸方向足夠長(zhǎng)，在x 軸方向?qū)挾染鶠閍.矩形導(dǎo)線框abcd 的cd 邊與y 軸重合，ad 邊長(zhǎng)為a.線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域，且線框平面始終保持與磁場(chǎng)垂直線框中感應(yīng)電流i 與線框移動(dòng)距離x 的關(guān)系圖象正確的是下圖中的(以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼?( )（10）如圖所示，邊長(zhǎng)為2l 的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

8、 一個(gè)邊長(zhǎng)為l 的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，導(dǎo)線框的一條對(duì)角線和虛線框的一條對(duì)角線恰好在同一直線上。從t0 開始，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿對(duì)角線方向移動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域。用i 表示導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流（逆時(shí)針方向?yàn)檎瑒t下列表示i-t 關(guān)系的圖線中，正確的是（ ）（11）如圖，兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為b，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為2a，一個(gè)直徑為2a的導(dǎo)線圓環(huán)從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則感應(yīng)電流i與導(dǎo)線圓環(huán)移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是（ ）二、 與電路結(jié)合1. 感生電動(dòng)勢(shì)（1）如圖所示,兩個(gè)

9、互連的金屬圓球,粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的二分之一.磁場(chǎng)垂直穿過粗金屬環(huán)所在區(qū)域.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ,則a、b 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為( ).（2）如圖a 所示，截面積s0.2m2，n100 匝的圓形線圈a 處在磁場(chǎng)中， 磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨時(shí)間t 變化的圖象如圖b 所示， t0 時(shí)刻，電鍵k 閉合。已知r14w，滑動(dòng)變阻器r2的最大電阻為6w， 線圈內(nèi)阻不計(jì)，在滑動(dòng)片移動(dòng)的過程中，線圈a 中的感應(yīng)電流的最大值為 a，滑動(dòng)變阻器r2的最大功率為( )w。(3) 在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n1 500 匝，橫截面積s20 cm2.

10、螺線管導(dǎo)線電阻r1.0 ，r14.0 ，r25.0 ，c30 f.在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b 按如圖乙所示的規(guī)律變化 (1)求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (2)閉合s，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻r1 的電功率； (3)s 斷開后，求流經(jīng)r2 的電量(4)如圖所示，一個(gè)電阻值為r，匝數(shù)為n 的圓形金屬線圈與阻值為2r 的電阻r1 連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2 的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b 隨時(shí)間t 變化的關(guān)系圖線如圖所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0 和b0，導(dǎo)線的電阻不計(jì)，求0 至t1 時(shí)間內(nèi) （1）通過電阻r1 上的電

11、流大小和方向； （2）通過電阻r1 上的電量q 及電阻r1 上產(chǎn)生的熱量2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)（1）如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌mn、pq相距l(xiāng)0.2 m，導(dǎo)軌左端用導(dǎo)線接有“0.8 v 0.8 w”的小燈泡，磁感應(yīng)強(qiáng)度b1 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軌道平面，今使一導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌良好接觸向右滑動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)向小燈泡供電，小燈泡正常發(fā)光，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒每米長(zhǎng)度的電阻r0.5 ，其余導(dǎo)線電阻不計(jì) (1)求導(dǎo)體棒的最小速度v0； (2)寫出導(dǎo)體棒速度v與它到左端mp的距離x的關(guān)系式三、與受力結(jié)合1、感生電動(dòng)勢(shì)（1）質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)為l 的細(xì)金屬絲折成一個(gè)等邊三角形abc，如圖所示。在a 處焊接且用細(xì)線掛于o 點(diǎn)， 垂

12、直于abc 加一個(gè)垂直紙面向里均勻變化的磁場(chǎng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度按規(guī)律b=kt（k 為常數(shù)）增強(qiáng)并且正好增大為b0 時(shí)，細(xì)線上的拉力是_，bc 邊受到的磁場(chǎng)力是_。（2） 如圖所示，邊長(zhǎng)為l、匝數(shù)為的正方形金屬線框， 它的質(zhì)量為m、電阻為r，用細(xì)線把它懸掛于一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣。金屬框的上半部處于磁場(chǎng)內(nèi)，下半部處于磁場(chǎng)外，磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律為b =b。+ kt（k>0） 已知細(xì)線所能承受的最大拉力為2mg，則從t=0 開始（最初繩子的拉力小于2mg），經(jīng)過 s(時(shí)間)細(xì)線會(huì)被拉斷。2、感生電動(dòng)勢(shì)*緊張刺激的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與受力來啦！提起精神啦！吼吼吼吼（1）單桿 1）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌

13、ab、cd 豎直放置，導(dǎo)軌間距離為l， 電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端接一個(gè)額定功率為p、電阻為r 的小燈泡。整體系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻為r 的金屬棒mn 從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。下落過程中小燈泡亮度逐漸增大，在某時(shí)刻后小燈泡保持正常發(fā)光，亮度不再變化。重力加速度為g。求： （1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)，金屬桿mn 兩端的電壓大小； （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小； （3）小燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。2）如圖所示，一對(duì)平行光滑軌道水平放置，軌道間距l(xiāng)0.20 m， 電阻r10 w，有一質(zhì)量為m1kg 的金屬棒平放在

14、軌道上，與兩軌道垂直，金屬棒及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度b=5t，現(xiàn)用一外力f 沿軌道方向拉金屬棒， 使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1m/s2，試求： （1）力f 與時(shí)間t 的關(guān)系。 （2）f3n 時(shí)，電路消耗的電功率p。 （3）若外力f 的最大值為5n，為求金屬棒運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度，某同學(xué)解法為：先由（1）中的結(jié)果求出f5n時(shí)的時(shí)間t，然后代入v=at求解。指出該同學(xué)解法的錯(cuò)誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果。 3）如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量為m0.2 kg，電阻r1.6 w， 邊長(zhǎng)l11.0 cm， l20.8 cm。在其下方距cd 邊

15、h0.8 cm 處有一個(gè)僅有水平上邊界pq 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b0.8 t，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)在使線框從靜止開始下落進(jìn)入磁場(chǎng)，且線框始終處于平動(dòng)狀態(tài)，在ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)前的某一時(shí)刻，線框開始勻速運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過程中，始終存在著大小恒定的空氣阻力f0.4 n。 （1）定性描述線框在磁場(chǎng)外，部分進(jìn)入磁場(chǎng)及全部進(jìn)入磁場(chǎng)后，線框的運(yùn)動(dòng)情（2）求整個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的瞬時(shí)速度； （3）求整個(gè)線框從開始下落到全部進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱q。 4）如圖所示，質(zhì)量為m2kg的金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的水平絕緣平面上，導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為l0.5m、電阻為r0.4，導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)。一根質(zhì)量為m0.6kg、電阻為r0.2的金屬棒pq平行于bc放置，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m0.2，