2.應用法拉第電磁感應定律時應注意: ①一般用E = n(或E = )求平均電動勢.用E = Blυ求瞬時電動勢.但當Δs隨Δt均勻變化時.由于電動勢恒定.平均電動勢和瞬時電動勢相等.可用E = n求某一時刻的電動勢, ②勻強磁場中.B.l.υ相互垂直.導體平動切割磁感線時E = Blυ.繞固定轉軸轉動時E = Bl2ω. 規律方法 [例1]如圖所示.在磁感應強度大小為B.方向垂直紙面向里的勻強磁場中.有一個質量為m.半徑為r.電阻為R的均勻圓形導線圈.線圈平面跟磁場垂直.線圈與磁場邊緣相切.切點為A.現在A點對線圈施加一個方向與磁場垂直.位于線圈平面內的.并跟磁場邊界垂直的拉力F.將線圈以速度υ勻速拉出磁場.以切點為坐標原點.以F的方向為正方向建立x軸.設拉出過程中某時刻線圈上的A點的坐標為x. (1)寫出此時F的大小與x的關系式, (2)在F-x圖中定性畫出F-x關系圖線.寫出最大值F0的表達式. [解析]由于線圈沿F方向作切割磁感線運動.線圈上要產生順時針方向的感應電流.從而要受到與F方向反向的安培力Ff作用.由圖可知.此時線圈切割磁感線的有效長度l = 2 線圈上感應電動勢.感應電流i = 線圈所受安培力大小為Ff = Bil.方向沿x負方向 因線圈被勻速拉出.所以F = Ff 解上各式得F = x-x2 (2)當x = r時.拉力F最大.最大值為F0 = 圖線如圖所示. 訓練題如圖(甲)所示.一對平行光滑軌道放置在水平面上.兩軌道間距l=0.20m.電阻R=1.0Ω,有一導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.整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中.磁場方向垂直軌道面向下.現用一外力F沿軌道方向拉桿.使之做勻加速運動.測得力F與時間t的關系如圖(乙)所示.求桿的質量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平行放置的光滑導電軌道.與水平面傾角均為α軌道間有電阻R.處于磁感應強度為B方向豎直向上的勻強磁場中.一根質量為m.電阻為R/4的金屬桿ab.由靜止開始沿導電軌道下滑.設下滑中ab桿始終與軌道保持垂直.且接觸良好.導電軌道有足夠的長度.且電阻不計.求ab桿沿軌道下滑可達到的最終速度. [解析]當ab桿沿軌道加速下滑至速度υ時.ab桿上的電動勢為E = BLυcosα ab桿與導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ab桿的速度增大至某一值υm時.ab桿受到的合外力F合恰減為零.此時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桿沿軌道下滑可達到的最終速度. 據共點合力平衡條件.有mgsinα = Fcosα 即mgsinα = ·cosα.解得:υm = . 訓練題如圖所示.具有水平的上界面的勻強磁場.磁感強度為B.方向水平指向紙內.一個質量為m.總電阻為R的閉合矩形線框abcd在豎直平面內.其ab邊長為L.bc邊長為h.磁場寬度大于h.線框從ab邊距磁場上界面H高處自由落下.線框下落時.保持ab邊水平且線框平面豎直.已知ab邊進入磁場以后.cd邊到達上邊界之前的某一時刻線框的速度已達到這一階段的最大值.此時cd邊距上邊界為h1.求: (1)線框ab邊進入磁場時的速度大小, (2)從線框ab邊進入磁場到線框速度達到最大的過程中.線框中產生的熱量, 答案:1/2 (2)Q=mg(H+h+h1)-m3R2g2/2B4L4 能力訓練 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

法拉第電磁感應定律

1.(1)法拉第電磁感應定律:電路中感應電動勢的大小________,表達式為E=________

(2)當導體在勻強磁場中做切割磁感線的相對運動時產生的感應電動勢E________,Bv之間的夾角.

(3)導體棒繞某一固定轉軸旋轉切割磁感線,雖然棒上各點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.應用法拉第電磁感應定律時應注意:

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

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

(3)若磁感應強度B不變,回路的面積S發生變化,則E=________;若回路的面積S不變,磁感應強度B發生變化,則E________;若磁感應強度B、回路的面積S都發生變化,則E________

3.要注意嚴格區分Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的物理意義

Φ是指________

ΔΦ是指________

ΔΦ/Δt是指________

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電磁感應中的動力學問題:

感應電流在磁場中受到________的作用,因此電磁感應問題往往跟________學問題聯系在一起.解決這類問題需要綜合應用電磁感應規律(法拉第電磁感應定律)及力學中的有關規律(牛頓運動定律、動量守恒定律、動量定理、動能定理等),分析時要特別注意________、速度v________的特點.

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在法拉第電磁感應定律表達式E=中,涉及電動勢E、磁通量的變化量ΔΦ、時間Δt等物理量,在應用時要注意( 。

A.所有的物理量要統一采用國際單位

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,感應電動勢就是磁通量的變化率

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