电磁感应定律综合应用

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1、法拉第电磁感应定律一.电磁感应现象-----产生感应电流的条件1.闭合电路的一部分导体做切割磁力线运动时,有感应电流产生.2.闭合电路中的磁通量发生变化时,有感应电流产生.二.感应电动势的大小1.法拉第电磁感应定律a.如果磁感应强度B不变,磁通量的变化是由于闭合电路的面积发生变化而引起的,则有E=nBΔS/Δtb.如果闭合电路的面积不变,磁通量的变化是由于磁感应强度B发生变化而引起的,则有E=nSΔB/Δtc.如果磁通量的变化是由于磁感应强度B和闭合电路的面积共同发生变化而引起的,则有E=nΔ(BS⊥)/Δt电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。-----E=

2、nΔΦ/Δt2.切割磁力线运动时------a.导体平动时,E=Blvsinθθ为B和v之间的夹角,若B、v、l三者两两垂直，则E=Blvb.导体棒以端点为轴,在垂直于磁感应线的匀强磁场中匀速转动,E=1/2Bωl2c.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的任意轴匀速转动时,E=nBωSsinθ.θ为线圈平面和中性面之间的夹角.注意:1.Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的区别:变化的物理量达到最大时,其对时间的变化率等于02.E=nΔΦ/Δt和E=Blvsin的区别和联系：产生感应电动势的那部分导体相当于电源.1:关于线圈中产生的感应电动势，下列叙述中正确的是()A.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势

3、越大。B.穿过线圈的磁通量增量越大，感应电动势越大。C.磁通量减少得越快，感应电动势越大。D.磁通量为0时，感应电动势也为0。E.线圈中磁通量变化越大，感应电动势一定越大F.线圈中磁通量变化越快，感应电动势越大G.线圈放在磁感强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大CF2：平面闭合线框匝数为n，所围面积为S，总电阻为R，在时间△t内穿过每匝线框的磁通量变化为Δφ，则通过导线某一截面的电量是（）（A）Δφ/R（B）ΔφR/nS（C）nΔφ/R△t（D）nΔφ/R解:E=nΔφ/ΔtI=E/Rq=I△t=nΔφ/RD例1、用同样材料和规格的导线做成的圆环a和b，它们的半径之比ra：rb＝

4、2：1，连接两圆环部分的两根直导线的电阻不计，均匀变化的磁场具有理想的边界如图所示，磁感应强度以恒定的变化率减少.那么当a环置于磁场中与b环置于磁场中两种情况下，A、B两点电势差之比U1/U2为.BABA解:设小圆电阻为R,则大圆电阻为2R,小圆面积为S,大圆面积为4S.分别画出等效电路如图:E12RRBAE22RRBAE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝S由闭合电路欧姆定律对上图U1=E1/3对下图U2=2E2/3U1/U2=E1/2E2=4S/2S=22：12有一边长为l、匝数为n、电阻为R的正方形闭合线框，处于磁感应强度为B匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，若将线框在磁场中翻转18

5、0°，求在这个过程中通过导线横截面的电量。解：将线框转过180°，则穿过线框的磁通量的变化量大小是ΔΦ=2BS=2Bl2这个过程中产生的感应电动势为E=nΔΦ/Δt感应电流I=E/R所以电量q=I△t=nΔΦ/R=2nBl2/RRBab例2.如图示，匀强磁场竖直下，一根直导线ab在水平桌面上，以匀速率v向右垂直磁感应线滑入匀强磁场中，做切割磁感应线运动，不考虑空气阻力，直导线ab在下落过程中产生的感应电动势将会：()A.逐渐增大B.逐渐减小C.为0D.保持不变vvtvxvy解：E=Blvtsinθ=Blvxab做平抛运动，水平速度保持不变，感应电动势保持不变。D3如图，一圆环与外切正

6、方形线框均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合回路，匀强磁场布满整个方形线框，当磁场均匀变化时，线框和圆环中的感应电动势之比是多大？感应电流之比等于多少？解：设正方形边长为2a，则圆环半径为a，两者面积之比为S1/S2=4a2/πa2=4/π,电阻之比为R1/R2=8a/2πa=4/πE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝SE1/E2=S1/S2=4a2/πa2=4/π,1．将一条形磁铁插入螺线管线圈,第一次插入用0.2秒，第二次插入用0.4秒，并且两次起始和终了位置相同，则（）A.第一次磁通量变化比第二次大B.第一次磁通量变化比第二次快C.第一次产生的感应电动势比第二次大D.若断开电键S，

7、两次均无感应电流BCD两次线圈中磁通量之比为，感应电动势之比为，电流强度之比为，通过线圈的电量之比为，线圈放出的热量之比为。解：Δφ相同。∴Δφ1/Δφ2=1:11:1E=nΔφ/t∝1/t∴E1/E2=t2/t1=2：12:1I=E/R∝E∴I1/I2=E1/E2=2：12:1q=It=Et/R=nΔφ/R∴q1/q2=1：11:1Q=I2Rt∝E2t∴Q1/Q2=2：12:12．矩形形线框abcd绕OO轴在磁感强度为0.2T的匀强磁场中以2r／s的转