(無(wú)答案)法拉第電磁感應(yīng)定律、公式E=Blv的使用

1、法拉第電磁感應(yīng)定律、公式EBlv的使用一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）法拉第電磁感應(yīng)定律1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循閉合電路歐姆定律，即I.2、法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比(2)公式：En.3、導(dǎo)體切割磁感線的情形(1)一般情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線方向夾角為，則EBlvsin_.(2)常用情況：運(yùn)動(dòng)速度v和磁感線方向垂直，則EBlv.(3)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直于磁感線方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)

2、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBlBl2(平均速度等于中點(diǎn)位置線速度l)（二）法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化率和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量、磁通量的變化量的大小沒(méi)有必然聯(lián)系(2)當(dāng)僅由B引起時(shí)，則En；當(dāng)僅由S引起時(shí)，則En.2、磁通量的變化率是t圖象上某點(diǎn)切線的斜率（三）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1、公式EBlv的使用條件(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)(2)B、l、v三者相互垂直(3)如不垂直，用公式EBlvsin 求解，為B與v方向間的夾角2、“瞬時(shí)性”的理解若v為瞬時(shí)速度，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即E

3、Bl.3、切割的“有效長(zhǎng)度”公式中的l為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度圖8中有效長(zhǎng)度分別為：圖8甲圖：lsin ；乙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l0.丙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，lR；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l0；沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，lR.4、“相對(duì)性”的理解EBlv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系 1.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟(1)分析穿過(guò)閉合電路的磁場(chǎng)方向及磁通量的變化情況；(2)利用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向；(3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求解2幾點(diǎn)注意(1)公式En是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均電動(dòng)勢(shì)的最

4、佳選擇(2)用公式EnS求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積(3)通過(guò)回路截面的電荷量q僅與n、和回路總電阻R總有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)推導(dǎo)如下：qt·t.二、練習(xí)1、(2011·廣東理綜·15)將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，下列表述正確的是 ()A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)B穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大C穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大D感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同 2、 如圖所示的金屬圓環(huán)放在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從磁場(chǎng)中勻速拉出來(lái)，下列說(shuō)法正確的是

5、()A向左拉出和向右拉出過(guò)程中，其感應(yīng)電流方向相反B不管從什么方向拉出，環(huán)中的感應(yīng)電流方向總是順時(shí)針的C不管從什么方向拉出，環(huán)中的磁通量的變化量都相同D在勻速拉出過(guò)程中，感應(yīng)電流大小不變 3、(2010·江蘇單科·2)一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直先保持線框的面積不變，將磁感應(yīng)強(qiáng)度在1 s時(shí)間內(nèi)均勻地增大到原來(lái)的兩倍接著保持增大后的磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，在1 s時(shí)間內(nèi)，再將線框的面積均勻地減小到原來(lái)的一半先后兩個(gè)過(guò)程中，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的比值為 ()A. B1 C2 D4 4、一個(gè)由電阻均勻的導(dǎo)線繞制成的閉合線圈放在磁場(chǎng)中，如圖所示，線圈平面與磁場(chǎng)方向成60&#

6、176;角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，下列方法可使感應(yīng)電流增加一倍的是 ()A把線圈匝數(shù)增加一倍B把線圈面積增加一倍C把線圈半徑增加一倍D改變線圈與磁場(chǎng)方向的夾角為另一定值 5、(2012·課標(biāo)全國(guó)·19)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(kāi)始繞過(guò)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)電流現(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(guò)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()A. B. C. D

7、. 6、如圖所示，兩塊水平放置的金屬板距離為d，用導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)K與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的均勻變化的磁場(chǎng)B中兩板間放一臺(tái)小型壓力傳感器，壓力傳感器上表面絕緣，在其上表面靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球K沒(méi)有閉合時(shí)傳感器有示數(shù)，K閉合時(shí)傳感器示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的一半則線圈中磁場(chǎng)B的變化情況和磁通量變化率分別為()A正在增強(qiáng)， B正在增強(qiáng)，C正在減弱， D正在減弱，7、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場(chǎng)垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K>0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，P、Q兩極板電勢(shì)相等兩極板間

8、的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，則經(jīng)時(shí)間t電容器P板() A不帶電 B所帶電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是 D帶負(fù)電，電荷量是 8、如圖甲所示，電路的左側(cè)是一個(gè)電容為C的電容器，電路的右側(cè)是一個(gè)環(huán)形導(dǎo)體，環(huán)形導(dǎo)體所圍的面積為S.在環(huán)形導(dǎo)體中有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示則在0t0時(shí)間內(nèi)電容器 ()A上極板帶正電，所帶電荷量為B上極板帶正電，所帶電荷量為C上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為D上極板帶負(fù)電，所帶電荷量為 9、如圖所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，線圈內(nèi)接有電阻值為R的電阻，過(guò)ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右

9、邊界上，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，通過(guò)電阻R的電荷量為() A. B.C. D. 10、如圖 (a)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(b)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)： (a)(b) (1)通過(guò)電阻R1上的電流大小和方向；(2)通過(guò)電阻R1上的電荷量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量11、如圖甲所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框靜置于光滑水平面上，處于

10、與水平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示求： 甲乙(1)在t0到tt0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線框的感應(yīng)電流大??；(2)在t時(shí)刻，ab邊所受磁場(chǎng)作用力大?。?3)在t0到tt0時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流做的功 12、2012年11月24日，中國(guó)的殲15戰(zhàn)機(jī)成功在“遼寧號(hào)”航母上起降，使中國(guó)真正擁有了自己的航母由于地磁場(chǎng)的存在，飛機(jī)在一定高度水平飛行時(shí)，其機(jī)翼就會(huì)切割磁感線，機(jī)翼的兩端之間會(huì)有一定的電勢(shì)差則從飛行員的角度看，機(jī)翼左端的電勢(shì)比右端的電勢(shì)()A低 B高C相等 D以上情況都有可能 13、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線上端懸于C點(diǎn)，下端系一小球A，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓

11、錐擺運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，導(dǎo)線與豎直方向的夾角為，擺球的角速度為，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則金屬導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的高電勢(shì)端及大小為()AC點(diǎn)BL2BC點(diǎn)BL2sin2 CA點(diǎn)BL2DA點(diǎn)BL2sin2 14、在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L(zhǎng)0.4 m，如圖所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)若桿cd以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開(kāi)始做勻變速運(yùn)動(dòng)，則：(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？ (2)第5 s末，回路中的電流多大？(3)第5 s末，作用在cd桿上的水平外力多大？ 15、 16、如圖所示，線

12、圈A、B是由不同材料制成的導(dǎo)體線圈，它們的質(zhì)量一樣大，形狀一樣，設(shè)磁場(chǎng)足夠大，下列說(shuō)法正確的是()A電阻大的線圈達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)的速度大B電阻小的線圈達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)的速度大C兩線圈的穩(wěn)定速度是一樣的D電阻率大的材料制成的線圈，穩(wěn)定速度大 17、如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L2.0 m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，質(zhì)量m1.0 kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連導(dǎo)軌所在空間有一磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)從t0開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向左的拉力，使其由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器測(cè)出R兩端的電壓隨時(shí)間變化的

13、圖線如圖乙所示，其中OA、BC段是直線，AB段是曲線假設(shè)在1.2 s以后拉力的功率P4.5 W保持不變導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好不計(jì)電壓傳感器對(duì)電路的影響g取10 m/s2.求： (1)導(dǎo)體棒ab最大速度vm的大??；(2)在1.2 s2.4 s的時(shí)間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q；(3)導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)和電阻R的值 18、 (2012·四川理綜·20)半徑為a、右端開(kāi)小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長(zhǎng)為2a的導(dǎo)體直桿，單位長(zhǎng)度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直桿在圓

14、環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心O開(kāi)始，直桿的位置由確定，如圖所示則()A0時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為2BavB時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BavC0時(shí)，直桿受的安培力大小為D時(shí)，直桿受的安培力大小為 19、 (2010·山東理綜·21)如圖所示，空間存在兩個(gè)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對(duì)稱(chēng)軸一導(dǎo)線折成邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合回路abcd，回路在紙面內(nèi)以恒定速度v0向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到關(guān)于OO對(duì)稱(chēng)的位置時(shí)()A穿過(guò)回路的磁通量為零 B回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為BLv0C回路中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫?/p>

15、時(shí)針?lè)较駾回路中ab邊與cd邊所受安培力方向相同20、一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框在傾角為的光滑固定斜面上由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，隨后進(jìn)入虛線下方方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中如圖所示，磁場(chǎng)的上邊界線水平，線框的下邊ab邊始終水平，斜面以及下方的磁場(chǎng)往下方延伸到足夠遠(yuǎn)下列推理判斷正確的是()A線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程b點(diǎn)的電勢(shì)比a點(diǎn)高B線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程一定是減速運(yùn)動(dòng)C線框中產(chǎn)生的焦耳熱一定等于線框減少的機(jī)械能D線框從不同高度下滑時(shí)，進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框?qū)Ь€橫截面的電荷量不同21、如圖所示，P、Q是兩根豎直且足夠長(zhǎng)的金屬桿(電阻忽略不計(jì))，處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，MN是一個(gè)螺線管，它的繞線方法沒(méi)有畫(huà)出，P、Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金屬圓環(huán)現(xiàn)將金屬棒ef由靜止釋放，在下滑中始終與P、Q桿良好接觸且無(wú)摩擦在金屬棒釋放后下列說(shuō)法正確的是() AA環(huán)中有大小不變的感應(yīng)電流BA環(huán)中有越來(lái)越大的感應(yīng)電流CA環(huán)對(duì)地面的壓力先減小后增大至恒定值DA環(huán)對(duì)地面的壓力先增大后減小至恒定值22、如圖所示，MN、PQ是兩根豎直放置的間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，虛線以上有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線以下有垂直紙面