高中物理必備知識點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律

1、法拉第電磁感應(yīng)定律夯實(shí)基礎(chǔ)知識1、法拉第電磁感應(yīng)定律：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通,量的變化率成正比。公式：E=，其中n為線圈的匝數(shù)。 A/法拉第電磁感應(yīng)定律的理解（1）E = 包的兩種基本形式：當(dāng)線圈而積S不變，垂直于線圈平面的磁場B發(fā)生變化時，E=等：當(dāng)磁場B不變，垂直于磁場,的線圈面積S發(fā)生變化時，石=等。（2）感應(yīng)電動勢的大小取決于穿過電路的磁通量的變化率豈，與4的大小及4 4的大小沒有必然聯(lián)系。（3）若把為恒定（如：而枳S不變，磁場B均勻變化，= ；：,或磁場B不變，面積SAzSt均勻變化，竺=內(nèi)），則感應(yīng)電動勢恒定,若包為變化量，則感應(yīng)電動勢E也為

2、變化量， A/ArE=包計(jì)算的是at時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢，當(dāng)At玲。時，E=包的極限值才等于瞬時感 ZA/應(yīng)電動勢。2、磁通量0、磁通量的變化A。、磁通量的變化率包A/（1）磁通量8是指穿過某面積的磁感線的條數(shù)，計(jì)算式為*=8Ssind,其中0為磁場B 與線圈平而S的夾角。（2）磁通量的變化指線圈中末狀態(tài)的磁通量燈與初狀態(tài)的磁通量仍之差， A0=%的，計(jì)算磁通量以及磁通量變化時，要注意磁通量的正負(fù)。（3）磁通量的變化率。磁通量的變化率包 是描述磁通量變化快慢的物理量。表示回路中平均感應(yīng)電動勢的大小，是0T圖象上某點(diǎn)切線的斜率.9與A0以及夕沒有必然聯(lián)系。3、對公式E=8/v的研窕（1）公式的推

3、導(dǎo)取長度為1的導(dǎo)體棒岫，強(qiáng)度垂直于磁場方向放在磁感強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)棒以 速度v做垂直切割磁感線運(yùn)動時，棒中自由電子就將受到洛侖茲力fb=evB的作用，這將使的Q、 b兩端分別積累起正、負(fù)電荷而在棒中形成電場，于是自由電子除受力作用外又將受到電場力 fc=eE,開始或 b兩端積累的電荷少，電場弱，兀小,棒兩端積累的電荷繼續(xù)增加，直至電場 力與洛侖茲力平衡：fc=fB,由于力移動電荷，使得做切割磁感線運(yùn)動的岫棒形成一個感應(yīng)電 源，在其外電路開路的狀態(tài)下，電動勢（感應(yīng)電動勢）與路端電壓相等，即=為=日，于是由U e%=e 十= j = fB=eB,便可得 E =/團(tuán)（2）與公式E=三土的比較

4、， At當(dāng)把法拉第電磁感應(yīng)定律E二丑 中的/力理解為切割導(dǎo)體在4時間內(nèi)掃過的磁通量時，就可用E二坐直接推導(dǎo)出。因此公式E=/由實(shí)際上可以理解為法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo) At體切割磁感線而發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象這種特殊情況下的推論。一般地說，公式E = /v8只能用于計(jì)算導(dǎo)體切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。公式f =則可以用來計(jì)算所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：但公式f =只能用于 AtAt計(jì)算在4時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢，而公式E = /v8則既可以用來計(jì)算某段時間內(nèi)的平均感應(yīng) 電動勢，又可以用來計(jì)算某個時刻的瞬時感應(yīng)電動勢，只要把公式中的v分別以某段時間內(nèi)的 平均速度或某個時刻的瞬時速度代入即可。（

5、3）適用條件除了磁場必須是勻強(qiáng)的外，磁感強(qiáng)度8、切割速度V、導(dǎo)體棒長度/三者中任意兩個都應(yīng)垂 直的，即8_1/,/_1匕口_18這三個關(guān)系必須是同時成立的。如有不垂直的情況，應(yīng)通過正交 分解取其垂直分量代入。（4）公式中/的意義公式E = /v8中/的意義應(yīng)理解為導(dǎo)體的有效切割長度。所謂導(dǎo)體的有效切割長度，指的是 切割導(dǎo)體兩端點(diǎn)的連線在同時垂直于v和B的方向上的投影的長度。（5）公式中v的意義對于公式 = /2中的v,首先應(yīng)理解為導(dǎo)體與磁場間的相對速度，所以即使導(dǎo)體不動因則 磁場運(yùn)動，也能使導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢：其次，還應(yīng)注意到u應(yīng)該是垂直切割速 度；另外，還應(yīng)注意到在旋轉(zhuǎn)切割”這類

6、問題中，導(dǎo)體棒上各部分的切割速度不同，此時的v 則應(yīng)理解為導(dǎo)體棒上各部分切割速度的平均值，在數(shù)值上一般等于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)體棒中點(diǎn)的切割速 度。4、自感現(xiàn)象1.自感現(xiàn)象（1）當(dāng)閉合回路的導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時，導(dǎo)體本身就產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個電動勢 總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化。這種由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象， 叫做自感現(xiàn)象。通電自感和斷電自感在課本中介紹通電過程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），先閉合S,調(diào)節(jié)生、使兩 燈均正常發(fā)光。然后斷開S。重新接通電路時可以看，到，跟有鐵芯的線圈L串連的燈泡4卻 是逐漸亮起來的，“逐漸”并不是一個緩慢的長過程，“逐漸的時間實(shí)際是很短的，只是相對同

7、 時變化而言。介紹斷電過程產(chǎn)生的自感演示實(shí)驗(yàn)中（如圖所示），接通電路，燈泡4正常發(fā)光。斷開電 路，可以看到燈泡A沒有立即熄火，相反，它會很亮地閃一下。這里很亮地閃一下是有條件 的，即S接通時，流過線圈中的電流要大于流過燈泡中的電流，因?yàn)镾斷開時，燈泡和線圈組 成的回路中的電流，是以線圈中的原電流為初始電流，再減小到零的。（2）實(shí)質(zhì)：由于回路中流過導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（3）電流變化特點(diǎn)：由于感應(yīng)電流總是阻礙線圈中自身電流的增,大或減小，故其本身的 電流的增大或減小總表現(xiàn)為一種延緩效應(yīng)。即電流變化的同時產(chǎn)生影響導(dǎo)體中電流變化的因 素，此瞬時電流不會發(fā)生突變，而是較慢地達(dá)到那

8、種變化。.自感電動勢（1）概念：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。其效果表現(xiàn)為延緩導(dǎo)體中電 流的變化。（2）大小：（3）方向:當(dāng)流過導(dǎo)體的電流減弱時，E 口的方向與原電流的方向相同，當(dāng)流過導(dǎo)體的電流 增強(qiáng)時，E自的方向與原電流的方向相反。.自感系數(shù)（1）不同的線圈在電流變化快慢相同的情況下，產(chǎn)生的自感電動勢不同：在電學(xué)中，用 自感系數(shù)來描述線圈的這種特性。用符2”表示。（2）決定因素：線圈的橫截面積越大、線圈越長、單位長度上的線圈匝數(shù)越多，自感系 數(shù)越大；有鐵芯比無鐵芯時自感系數(shù)要大得多。（3）單位：亨利，簡稱享，符H。常用的有亳享（mH）和微享（陰）。lH = 103mH = 106

9、nH（4）物理意義：表征線圈產(chǎn)生自感電動勢本領(lǐng)的大小。數(shù)值上等于通過線圈的電流在1s 內(nèi)改變1A時產(chǎn)生的自感電動勢的大小。.自感現(xiàn)象的應(yīng)用和防止（1）應(yīng)用：如日光燈電路中的鎮(zhèn)流器，無線電設(shè)備中和電容器一起組成的振蕩電路等。 利用自感現(xiàn)象，可以適當(dāng)?shù)卦龃笞愿邢禂?shù)。（2）危害及防止：在自感系數(shù)很大而電流又很強(qiáng)的電路中，切斷電路的瞬時，會因產(chǎn)生 很高的自感電動勢而出現(xiàn)電弧，從而危及工作人員和設(shè)備的安全，此時可用特制的安全開關(guān)。 制作精密電阻時，采用雙線繞法，防止自感現(xiàn)象的發(fā)生、減小因自感而造成的誤差。也可以通過阻斷形成自感所必需的通路或設(shè)法減小自感系數(shù)來減少自感的危害。 應(yīng)用：日光燈原理1、啟動器：

10、基本結(jié)構(gòu)如圖所示，它是利用笈管內(nèi)的發(fā)氣放電產(chǎn)生輝光的熱效應(yīng)和雙金屬 片的熱學(xué)特征，起著自動把電路接通或斷開的作用，相當(dāng)于一個自動開關(guān)。2、鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，自感系數(shù)很大。在日光燈點(diǎn)燃時，利用自感現(xiàn) 象，產(chǎn)生瞬時高壓加在燈管兩端，促使燈管里的低壓汞蒸氣放電，形成閉合電路：在日光燈 正常工作時，利用自感現(xiàn)象，起著降壓限流的作用。3、日光燈的工作原理：電路結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)開關(guān)接通時，由于燈管里氣體受激發(fā)導(dǎo)電 時需要比220V高得多的電壓，此時燈管并沒有通電：電壓加在啟動器兩端，當(dāng)啟動器兩觸片 間的電壓增加到某一數(shù)值時，啟動器里的敏氣放電而發(fā)出輝光，產(chǎn)生的熱量使啟動器里U形 動觸片膨脹

11、張開，跟靜觸片接觸而把電路導(dǎo)通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和日光燈的燈絲就有電流 通過，電路導(dǎo)通后，啟動器中兩觸片間的電壓為零，啟動器里的發(fā)氣停止放電，不產(chǎn)生輝光, U形動觸片冷卻縮回，電路自動斷開。電路斷開的瞬間，由于鎮(zhèn)流器中的電流急劇減小，會產(chǎn)生很大的自感電動勢，其方向與原 先電流方向相同，即與原先加在燈管兩端的電壓方向相同。這個電動勢與原電壓加在一起形 成了一個瞬時高壓，加在燈管兩端，使燈管中的氣體開始放電導(dǎo)通，氣體放電時產(chǎn)生的紫外 線打到涂有熒光粉的管壁上，發(fā)出柔和的白光。當(dāng)日光燈正常工作時，燈管的電阻變得很小，只允許通過不大的電流。日光燈使用的是交 變電流，其大小和方向都在不斷變化。鎮(zhèn)流器中的

12、線圈會產(chǎn)生一個自感電動勢，阻礙電流的 變化。這時，鎮(zhèn)流器起著降壓限流的作用.渦流定義:當(dāng)線圈的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導(dǎo)體中都會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流在 導(dǎo)體內(nèi)形成閉合回路，很像水的漩渦，把它叫做渦電流，簡稱渦流.特點(diǎn):整塊金屬的電阻很小，渦流往往很大.Ii題型解析J類型題:法拉弟電磁感應(yīng)定律1 .導(dǎo)體棒切割磁感線【例題1】“衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假 設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，用飛機(jī)拖著一根很長的金屬線（其下端懸掛一個金屬球，以保證金屬線總是呈 豎直狀態(tài)）在高空環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國上空時都是由西北方向飛向東南方向，則 下列說法正確的是（AB ）A.這是

13、利用運(yùn)動導(dǎo)線切割地磁場的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原理，金屬相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的 繞組B.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極C.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極D.該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向東飛行時，金屬線的上端為其正極：當(dāng) 飛機(jī)在南半球由西向東飛行時，金屬線的上端為其負(fù)極【例題2】（如圖所示，矩形線圈處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)磁場分別按圖（1）圖（2）兩種方式 變化時，to時間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電量分別用W】、電、q、qz表示， 則下列關(guān)系式正確的是（A ）XXXXXXXXXXXXXXXXA. Wi= Wz qi= qz B. WiWz qi= qiC. Wi Wz

14、 qi Wz q i q 2【例題2】如圖所示，導(dǎo)體棒和固定導(dǎo)軌良好接觸，與電阻R組成閉合回路處于豎直平面 內(nèi)，勻強(qiáng)磁場沿水平方向，并與導(dǎo)軌平面垂直。將長度相同、質(zhì)量不同的導(dǎo)體棒ab置于固定 導(dǎo)軌上無初速釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場區(qū)域下落一段距離后將以某，一速度勻速運(yùn)動，這個速 度稱為下落的終極速度。如果磁場區(qū)域足夠大，忽略導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌電阻及摩擦阻力，那么下 列關(guān)于導(dǎo)體棒的終極速度V和它的 重力大小G之間的關(guān)系圖線中正確的是【例題3光滑水平面上放一邊長為/的正方形金屬框，有界勻強(qiáng)磁場的方向豎直向上， 磁場區(qū)域的寬度為L,且L/.金屬框在水平恒力F作用下沿水平做直線運(yùn)動，穿過磁場區(qū)域。 已知ab邊進(jìn)入

15、磁場時，金屬框的加速度恰好為零，當(dāng)cd邊離開磁場時即撤去恒力F。則從線 框的ab邊進(jìn)入磁場到cd邊離開磁場的過程中，線框的速度隨時間變化的圖象是（AC ）2.線框中磁通量發(fā)生變化【例題4】穿過閉合回路的磁通量隨時間t變化的圖像分別如下圖所示。下列關(guān) 于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述中正確的是：(D )A圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C圖中回路oti時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在trt2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D圖中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大類型題:自感現(xiàn)象的應(yīng)用【例題5】如圖所示，電阻R1=3C, R2=6Q,線圈的直流電阻不計(jì)，電源電動勢E=5V,內(nèi)阻

16、r=lQo開始時，電鍵S閉合，則(AC )R；iHlA、斷開S前，電容器所帶電荷量為零B、斷開S前，電容器兩端的電壓為103VC、斷開S的瞬間，電容器a板帶上正電D、斷開S的瞬間，電容器b板帶上正電【例題6】如圖所示，電路中4、8是規(guī)格相同的燈泡，/.是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈,那么(AD)A.合上S, A、8 一起亮，然后A變暗后熄滅B.合上S, 8先亮，4逐漸變亮，最后4、8一樣亮C.斷開S,八立即熄火，8由亮變暗后熄滅D.斷開S, 8立即熄火，A閃亮一下后熄火【例題7】在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個完全相同的燈泡Q、b分別與自感系數(shù)很大的 自感線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路(自感線

17、圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相 等)，閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光。關(guān)于這個實(shí)驗(yàn)下面的說法中正確的是 (C )_0-wv_b IRA.閉合開關(guān)的瞬間，通過。燈和b燈的電流相等B.閉合開關(guān)后，。燈先亮，b燈后亮C.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b兩燈過一會同時熄火D.閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b燈先熄火，。燈后熄滅類型題:日光燈原理【例題8】如圖所示為日光燈示教電路，L為鎮(zhèn)流器，S為啟動器，下列操作中，觀察到的 正確現(xiàn)象是：()A、接通心，心接Q,心斷開，燈管正常發(fā)光B、燈管正常發(fā)光時，將心由。迅速接到b,燈管將不再正常發(fā)光C、斷開K八降,令七接b,待燈管冷卻后再接通先，可看

18、到S閃光，燈管不能正常發(fā)光D、取下S,令七接a，再接通K、給，接通幾秒后迅速斷開的，燈管可能正常發(fā)光解析：本題在日光燈電路的基礎(chǔ)上，多加兩個開關(guān)心和心，以及燈泡D。以此來演示分 析鎮(zhèn)流器、啟動器的作用。應(yīng)該明確的是：啟動器S在電路中起著“自動”開關(guān)的作用“用手動 的方法也可代替；鎮(zhèn)流器L的作用在于啟動時提供瞬時高壓和正常工作時的降壓限流。按選項(xiàng)A的做法，電路就是一個常見的日光燈照明電路，故A選項(xiàng)正確。選項(xiàng)D是用手動 開關(guān)給來代替啟動器S,如前面分析可知，這種做法是可行的，故D選項(xiàng)正確。燈管正常工 作后，鎮(zhèn)流器L只起降壓限流的作用，其工作可由一個電阻來代替。故燈管正常工作后，將 七由a轉(zhuǎn)到b,燈

19、泡中的鴇絲電阻替代鎮(zhèn)流器工作，只要阻值合適，日光燈仍可正常發(fā)光，故 B選項(xiàng)錯誤。鎮(zhèn)流器L在啟動器S中的雙金屬片斷開的瞬間產(chǎn)生高壓，促使日光燈管發(fā)光，而 燈泡。不能代鎮(zhèn)流器產(chǎn)生所需的高壓，按選項(xiàng)C,只能看到S斷續(xù)閃光，而燈管卻不能正常發(fā) 光。答案：本題正確選項(xiàng)為A、C、D類型題:電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定童.【例題9】如圖(a)所示的螺線管的匝數(shù)=1500,橫截面積S=20cm2,電阻尸Q,與螺線 管串聯(lián)的外電阻=Q，&=Q.若穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖(b)所示的規(guī)律變化， 計(jì)算8上消耗的電功率.解析：由磁感應(yīng)強(qiáng)度變化規(guī)律圖象可知，螺線管中磁場磁感強(qiáng)度的變化率為二= 2T/s A/通電

20、螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為仆.E = n= nS =6VE電路中感應(yīng)電流大小為/=f A/=A=1A& + R? + y 1.0 + 3.5 + 1.5所以用上消耗的電功率為尸=八%=L0W.答案:類型題:電磁感應(yīng)與電路中電量的計(jì)算【例題10如圖所示，空間存在垂直于紙而的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外， 磁場方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為8。一半徑為b,電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)， 其圓心與圓形區(qū)域的中心重合。在內(nèi)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線 截而的電量Q= o解析：圓形導(dǎo)線環(huán)的初始磁通量(Di =Bna2 Bn(b2a2)=nB(2a2 b2) (b 2a ),

21、末磁通量。2=0:所以磁通量的變化為A058（2/ - b2）,則通過電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)的皿一行八 Fa E、 AA A曲2(/ -1r) 電量度 Q = / = A/ = ，= =R R8 R R同理當(dāng)，工。時，通過圓形導(dǎo)線環(huán)的電量乃B(b? -2昌R答案：0二理3或q=&生2 RR類型題:電磁感應(yīng)與電路中的功能綜合問題【例題11如圖所示，兩根豎直固定放置的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，寬度為L， 上端接有電阻R。，導(dǎo)軌上接觸良好地緊貼一質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬桿ab, R = 2R。,整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿岫由靜止開始下落，下落距離為打時重 力的功率剛好達(dá)到最

22、大，設(shè)重力的最大功率為P。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小。（2）金屬桿從開始下落到重力的功率剛好達(dá)到最大的過程中，電阻段產(chǎn)生的熱量。解析：（1）重力功率最大即金屬棒的速度最大時，設(shè)金屬棒下落的最大速度為匕，有p尸=吆.匕得4 =一此時，Qb棒受到的安培力等于重力即/安=1g又 F, = BIL公上凡+ RE = BvJ由式得由式得8 =等:蜉 Lt i（2）據(jù)能量守恒定律，金屬棒從靜止開始下降高度八過程中吆力=。+ ；八， 2則 Q = mgh niv2m 2P1 TOC o 1-5 h z 由兩式得Q =2mg而凡上產(chǎn)生的熱量。% = 1。由兩式得Qr =二6mg.答案：（1）B類型題:電磁感

23、應(yīng)中圖象綜合問題【例題12如圖所示，一寬為40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙而向里，一邊長為 20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙而內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度,=20cm/s,通過磁場區(qū)域, 在運(yùn)動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場時刻t=0時，則下圖中能正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律的是)解析：由感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，線框只有一條豎直邊在磁場中時，穿過線框的磁通 量才是變化的，回路中才有感應(yīng)電流，因?yàn)榫€圈運(yùn)動速度恒定，所以感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流 大小是恒定的，由此可見答案為Cc答案：c類型題:電磁感應(yīng)綜合問題【例題13 一有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻

24、為R的長方形矩形線圈abed 邊長分別為L和2L,線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, t=0時刻磁場開 始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運(yùn)動，v-t圖像如圖乙，圖中斜向虛線為 過0點(diǎn)速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力影響，求：(1)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化 率.(2尼時刻回路的電功率解析：(1)由v-t圖可知道,剛開始，t=0時刻.線圈加速度為a=v0/b此時感應(yīng)電動勢 E=AD/At=ABL7At，kw/R=ABl?/(AtR)線圈此刻所受安培力為 F=BIL=BABL7(AtR) = ma,得到 AB/At=mvoR/(BotiL3)(2)線圈tz時刻開始做

25、勻速直線運(yùn)動，有兩種可能：a.線圈沒有完全進(jìn)入磁場，磁場就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P=0.(3分)b.磁場沒有消失，但線圈完全進(jìn)入磁場，盡管有感應(yīng)電流.所受合力為零，同樣做勻速 直線運(yùn)動 P=E2/R=(2ABL2/At)7R=4m2v2oR/(Bo2t12L2)【例題14如圖所示，在一傾角為37。的粗糙絕緣斜而上，靜止地放置著一個匝數(shù) =10 匝的圓形線圈，其總電阻/? = 3.14。、總質(zhì)量加= 0.4依、半徑r = 0.47.如果向下輕推一 下此線圈，則它剛好可沿斜而勻速下滑現(xiàn)在將線圈靜止放在斜而上后.在線圈的水平直徑以 下的區(qū)域中，加上垂直斜而方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖14

26、所示規(guī)律變化的磁場（提示: 通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長為直徑的直導(dǎo)線通同樣大小的電流時受的安培力相等）問：（1）剛加上磁場時線圈中的感應(yīng)電流大小/=（2）從加上磁場開始到線圈剛要運(yùn)動，線圈中產(chǎn)生的熱量。=（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,sin 370 =0.6, cos 37 =0.8, g 取 10/.）F解析：（1）由閉合電路的歐姆定律/=R由法拉第電磁感應(yīng)定律E = n2由圖，- = 0.57/S/S = 7tr2聯(lián)立解得/ = 0.44（2）設(shè)線圈開始能勻速滑動時受的滑動摩擦力為,，則zgsin37=弓加變化磁場后線圈剛要運(yùn)動時nBIL = mg sin 37 + Ffl,其中 L =

27、2廠由圖像知8 = 8 + = l + O5f由焦耳定律。=八心聯(lián)立解得。= 0.5/【例題15如圖所示，兩條平行的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌與水平而成a=53。角，導(dǎo)軌間距 離公。其上端接一電源和一固定電阻，電源的,電動勢=,其內(nèi)阻及導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。 固定電阻R=C。導(dǎo)體棒力與導(dǎo)軌垂直且水平，其質(zhì)量m=3xl0-2kg,電阻不計(jì)。整個裝置處 于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=。（g=10m/s2 sin539= cos539=） （1）將ab棒由靜止釋放，最終達(dá)到一個穩(wěn)定的速度，求此時電路中的電流；（2）求岫穩(wěn)定時的速度；（3）求岫棒以穩(wěn)定速度運(yùn)動時電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率Pq及ab棒重力的功率Pg。從 計(jì)算結(jié)果看兩者大小關(guān)系是怎樣的請解釋為什么有這樣的關(guān)系解析：（1）mgsna=BILcosa解得：/