(二)電磁感應(yīng)中的一個(gè)重要推論--安培力的沖量公式 感應(yīng)電流通過直導(dǎo)線時(shí).直導(dǎo)線在磁場中要受到安培力的作用.當(dāng)導(dǎo)線與磁場垂直時(shí).安培力的大小為F=BLI.在時(shí)間△t內(nèi)安培力的沖量.式中q是通過導(dǎo)體截面的電量.利用該公式解答問題十分簡便.下面舉例說明這一點(diǎn). [例7]如圖所示.在光滑的水平面上.有一垂直向下的勻強(qiáng)磁場分布在寬為L的區(qū)域內(nèi).有一個(gè)邊長為a(a<L)的正方形閉合線圈以初速v0垂直磁場邊界滑過磁場后速度變?yōu)関(v<v0)那么 A．完全進(jìn)入磁場中時(shí)線圈的速度大于(v0+v)/2, B．安全進(jìn)入磁場中時(shí)線圈的速度等于(v0+v)/2, C．完全進(jìn)入磁場中時(shí)線圈的速度小于(v0+v)/2, D．以上情況A.B均有可能.而C是不可能的 解析:設(shè)線圈完全進(jìn)入磁場中時(shí)的速度為vx.線圈在穿過磁場的過程中所受合外力為安培力.對于線圈進(jìn)入磁場的過程.據(jù)動(dòng)量定理可得: 對于線圈穿出磁場的過程.據(jù)動(dòng)量定理可得: 由上述二式可得.即B選項(xiàng)正確. [例8]光滑U型金屬框架寬為L.足夠長.其上放一質(zhì)量為m的金屬棒ab.左端連接有一電容為C的電容器.現(xiàn)給棒一個(gè)初速v0.使棒始終垂直框架并沿框架運(yùn)動(dòng).如圖所示.求導(dǎo)體棒的最終速度. 解析:當(dāng)金屬棒ab做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí).要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢.這樣.電容器C將被充電.ab棒中有充電電流存在.ab棒受到安培力的作用而減速.當(dāng)ab棒以穩(wěn)定速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí).有: BLv=UC=q/C 而對導(dǎo)體棒ab利用動(dòng)量定理可得: -BLq=mv-mv0 由上述二式可求得: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（2013?徐匯區(qū)二模）（1）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，軟鐵環(huán)兩側(cè)分別繞兩個(gè)線圈，左側(cè)線圈為閉合回路，在其中一段導(dǎo)線下方附近放置一小磁針，小磁針靜止時(shí)N極指向北方如圖所示，右側(cè)線圈與電池、電鍵相連．則在閉合電鍵后，你將看到小磁針
B
B
（單選題）
（A）仍然在原來位置靜止不動(dòng)            （B）抖動(dòng)后又回到原來位置靜止
（C）抖動(dòng)后停在N極指向東方位置         （D）抖動(dòng)后停在N極指向西方位置
（2）通過歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是
穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化
穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化
．

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（2009?南匯區(qū)二模）學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律E∝
△ф
△t
后，為了定量驗(yàn)證感應(yīng)電動(dòng)勢E與時(shí)間△t成反比，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在運(yùn)動(dòng)的小車上．每當(dāng)小車在軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí)，光電門會記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r(shí)間△t，同時(shí)觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E．利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出，就能得到一系列的感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間△t．

在一次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表：
     次數(shù)
測量值		 1 2 3 4 5 6 7 8
E/V 0.116 0.136 0.170 0.191 0.215 0.277 0.292 0.329
△t/×10-3s 8.206 7.486 6.286 5.614 5.340 4.462 3.980 3.646
（1）觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出，在實(shí)驗(yàn)中，每次測量的△t時(shí)間內(nèi)，磁鐵相對線圈運(yùn)動(dòng)的距離都
相同
相同
（選填“相同”或“不同”），從而實(shí)現(xiàn)了控制
通過線圈的磁通量的變化量
通過線圈的磁通量的變化量
不變；
（2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗(yàn)證E與△t成反比，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計(jì)算法：算出
感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間△t的乘積
感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間△t的乘積
，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗(yàn)證了E與△t成反比；第二種是作圖法：在直角坐標(biāo)系中作
感應(yīng)電動(dòng)勢E與擋光時(shí)間的倒數(shù)
1
△t
感應(yīng)電動(dòng)勢E與擋光時(shí)間的倒數(shù)
1
△t
_關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則也可驗(yàn)證E與△t成反比．

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（2011?閘北區(qū)二模）如圖所示的是一個(gè)可以用來測量電磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長方體容器內(nèi)部高為L、厚為d，左、右兩側(cè)等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子a、b，上、下兩面裝有電極c和d；并經(jīng)過開關(guān)S與電源連接，容器中注滿能導(dǎo)電的液體，液體的密度為ρ；將容器置于一勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，豎直管子a、b中的液面高度相同；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，豎直管子a、b中的液面將出現(xiàn)高度差．
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合后，
b
b
管子里的液面高．（選填“a”或“b”）
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路中電流表的讀數(shù)為I，兩管液面高度差為h，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
ρghd
I
ρghd
I
．
（3）（多選題）若用此裝置測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B時(shí)，為了提高測量的靈敏度，可采取的措施有
BC
BC

A．減小電流強(qiáng)度I                   B．減小液體的密度ρ
C．減小容器的厚度d                 D．減小容器的高度L．

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電磁感應(yīng)與電路的綜合

關(guān)于電磁感應(yīng)電路的分析思路其步驟可歸納為“一源、二感、三電”，具體操作為：

對于電磁感應(yīng)電路的一般分析思路是：先電后力，具體方法如下：

①先做“源”的分析：分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的________，并求出電源的________和電源的________．在電磁感應(yīng)中要明確切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于________，其他部分為________．接著用右手定則或楞次定律確定感應(yīng)電流的________．在電源(導(dǎo)體)內(nèi)部，電流由________(低電勢)流向電源的________(高電勢)，在外部由正極流向負(fù)極．

②再做路的分析：分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出________，弄清電路的________，再結(jié)合閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)求出相關(guān)部分的________，以便計(jì)算________．

③然后做力的分析：分離力學(xué)研究對象(通常是電路中的桿或線圈)的受力分析，特別要注意________力與________力的分析．

④接著運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系，確定物體的________．

⑤最后做能量的分析：找出電路中________能量的部分結(jié)構(gòu)和電路中________能量部分的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒建立等式關(guān)系．

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（2006?鹽城一模）如圖所示在xoy所在的平面內(nèi)，有兩根金屬絲MN和PQ，其形狀分別滿足方程y=asin
2πx
λ
和y=-asin
2πx
λ
，在兩金屬絲端點(diǎn)從M、P和N、Q之間各接二阻值為A的電阻絲，中間三個(gè)相交處均有絕緣表面層相隔，金屬絲電阻不計(jì)．x＜0的區(qū)域內(nèi)存在垂直xoy平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場．兩金屬絲在沿x軸負(fù)方向的外力作用下，以初速度v勻速進(jìn)入磁場．
（1）用法拉第電磁感應(yīng)定律證明，金屬絲上的感應(yīng)電流是正弦式電流．
（2）求將兩金屬絲全部拉入磁場中，外力所做的功．
（3）假設(shè)僅在
λ
2
＜x＜0的區(qū)域內(nèi)存在垂xoy平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，求將兩金屬絲以速度v勻速拉過磁場外力所做的功．

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同步練習(xí)冊答案