2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)應(yīng)注意: ①一般用E = n(或E = )求平均電動(dòng)勢(shì).用E = Blυ求瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì).但當(dāng)Δs隨Δt均勻變化時(shí).由于電動(dòng)勢(shì)恒定.平均電動(dòng)勢(shì)和瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)相等.可用E = n求某一時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì), ②勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.B.l.υ相互垂直.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線時(shí)E = Blυ.繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)E = Bl2ω. 規(guī)律方法 [例1]如圖所示.在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.有一個(gè)質(zhì)量為m.半徑為r.電阻為R的均勻圓形導(dǎo)線圈.線圈平面跟磁場(chǎng)垂直.線圈與磁場(chǎng)邊緣相切.切點(diǎn)為A.現(xiàn)在A點(diǎn)對(duì)線圈施加一個(gè)方向與磁場(chǎng)垂直.位于線圈平面內(nèi)的.并跟磁場(chǎng)邊界垂直的拉力F.將線圈以速度υ勻速拉出磁場(chǎng).以切點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).以F的方向?yàn)檎较蚪軸.設(shè)拉出過程中某時(shí)刻線圈上的A點(diǎn)的坐標(biāo)為x. (1)寫出此時(shí)F的大小與x的關(guān)系式, (2)在F-x圖中定性畫出F-x關(guān)系圖線.寫出最大值F0的表達(dá)式. [解析]由于線圈沿F方向作切割磁感線運(yùn)動(dòng).線圈上要產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流.從而要受到與F方向反向的安培力Ff作用.由圖可知.此時(shí)線圈切割磁感線的有效長度l = 2 線圈上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).感應(yīng)電流i = 線圈所受安培力大小為Ff = Bil.方向沿x負(fù)方向 因線圈被勻速拉出.所以F = Ff 解上各式得F = x-x2 (2)當(dāng)x = r時(shí).拉力F最大.最大值為F0 = 圖線如圖所示. 訓(xùn)練題如圖(甲)所示.一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上.兩軌道間距l(xiāng)=0.20m.電阻R=1.0Ω,有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上.與兩軌道垂直.桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿.使之做勻加速運(yùn)動(dòng).測(cè)得力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖(乙)所示.求桿的質(zhì)量m和加速度a. 答案:a=10m/s2.m=0.1kg [例2]如圖所示.兩根相距l(xiāng)平行放置的光滑導(dǎo)電軌道.與水平面傾角均為α軌道間有電阻R.處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根質(zhì)量為m.電阻為R/4的金屬桿ab.由靜止開始沿導(dǎo)電軌道下滑.設(shè)下滑中ab桿始終與軌道保持垂直.且接觸良好.導(dǎo)電軌道有足夠的長度.且電阻不計(jì).求ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度. [解析]當(dāng)ab桿沿軌道加速下滑至速度υ時(shí).ab桿上的電動(dòng)勢(shì)為E = BLυcosα ab桿與導(dǎo)電軌道組成的回路中的電流為I = ab桿受到的安培力為F = BIl = 方向水平向右. 當(dāng)ab桿的速度增大至某一值υm時(shí).ab桿受到的合外力F合恰減為零.此時(shí)ab桿的加速度a也減為零.之后ab桿保持速度υm沿軌道勻速下滑.速度υm即是ab桿沿軌道下滑可達(dá)到的最終速度. 據(jù)共點(diǎn)合力平衡條件.有mgsinα = Fcosα 即mgsinα = ·cosα.解得:υm = . 訓(xùn)練題如圖所示.具有水平的上界面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感強(qiáng)度為B.方向水平指向紙內(nèi).一個(gè)質(zhì)量為m.總電阻為R的閉合矩形線框abcd在豎直平面內(nèi).其ab邊長為L.bc邊長為h.磁場(chǎng)寬度大于h.線框從ab邊距磁場(chǎng)上界面H高處自由落下.線框下落時(shí).保持ab邊水平且線框平面豎直.已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后.cd邊到達(dá)上邊界之前的某一時(shí)刻線框的速度已達(dá)到這一階段的最大值.此時(shí)cd邊距上邊界為h1.求: (1)線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小, (2)從線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到線框速度達(dá)到最大的過程中.線框中產(chǎn)生的熱量, 答案:1/2 (2)Q=mg(H+h+h1)-m3R2g2/2B4L4 能力訓(xùn)練 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

法拉第電磁感應(yīng)定律

1.(1)法拉第電磁感應(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小________,表達(dá)式為E=________

(2)當(dāng)導(dǎo)體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做切割磁感線的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E________Bv之間的夾角.

(3)導(dǎo)體棒繞某一固定轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)切割磁感線,雖然棒上各點(diǎn)的切割速度并不相同,但可用棒上________等效替代切割速度.常用公式E________

2.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)應(yīng)注意:

(1)E________適用于一般回路.若磁通量不隨時(shí)間均勻變化,則ΔΦ/ΔtΔt時(shí)間內(nèi)通過該回路的磁通量的________

(2)E________,適用于導(dǎo)體各部分以相同的速度切割磁感線的情況,式中L為導(dǎo)線的有效切割長度,為運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向的夾角.若v為瞬時(shí)速度,則E________.若v為平均速度,則E________

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,回路的面積S發(fā)生變化,則E=________;若回路的面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化,則E________;若磁感應(yīng)強(qiáng)度B、回路的面積S都發(fā)生變化,則E________

3.要注意嚴(yán)格區(qū)分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義

Φ是指________

ΔΦ是指________

ΔΦ/Δt是指________

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電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題:

感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受到________的作用,因此電磁感應(yīng)問題往往跟________學(xué)問題聯(lián)系在一起.解決這類問題需要綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)規(guī)律(法拉第電磁感應(yīng)定律)及力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律(牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理等),分析時(shí)要特別注意________、速度v達(dá)________的特點(diǎn).

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在法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式E=中,涉及電動(dòng)勢(shì)E、磁通量的變化量ΔΦ、時(shí)間Δt等物理量,在應(yīng)用時(shí)要注意(  )

A.所有的物理量要統(tǒng)一采用國際單位

B.所有物理量不一定要都采用國際單位

C.它既適用于單匝回路,又可直接適用于多匝回路

D.它的物理意義可以這樣講,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是磁通量的變化率

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