法拉第电磁感应定律课堂练习

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1、法拉第电磁感应定律1、法拉第电磁感应定律（1）电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比，即E=，在国际单位制中可以证明其中的k=1，所以有E=。对于n匝线圈有E=。（平均值）cBlabdBlvabcd（2）将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd从匀强磁场中向右匀速拉出过程，仅ab边上有感应电动势E=，边相当于电源，另3边相当于外电路。ab边两端的电压为，另3边每边两端的电压均为。（3）将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd放在匀强磁场中，当磁感应强度均匀减小时，回路中有产生，大小为E=。（4）在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，由法拉第电磁感应定律可推导出感应

2、电动势大小的表达式是：E=（α是的夹角）。（瞬时值）课堂练习：图1FL1L2Bv1、如图1所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，⑴拉力的大小F；⑵拉力的功率P；⑶拉力做的功W；⑷线圈中产生的电热Q；⑸通过线圈某一截面的电荷量q。解：2、转动产生的感应电动势ωoav⑴转动轴与磁感线平行。如图，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度ω单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com逆时针匀速转动。则金属棒中的感应

3、电动势E=。在应用感应电动势的公式时，必须注意其中的速度v应该指导线上各点的。adbcL1L2Bω⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图，矩形线圈的长、宽分别为L1、L2，所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得E=。如果线圈由n匝导线绕制而成，则E=。从图示位置开始计时，则感应电动势的瞬时值为e=。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关（但是轴必须与B垂直）。3、电磁感应中的能量守恒RabmL只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综

4、合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想。课外练习：1、如图2所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm解：图2进一步讨论：如果在该图上端电阻的右边串联接一只电键，让ab下落一段距离后再闭合电键，那么闭合电键后ab的运动情况又将如何？图3baBL1L22、如图3所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L1、L2，回路的总电阻为

5、R。从t=0单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt，（k>0）那么在t为多大时，金属棒开始移动？解：yoxωBab3、如图4所示，xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，一个围成四分之一圆形的导体环oab，其圆心在原点o，半径为R，开始时在第一象限。从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象（以顺时针电动势为正）。图4解：T2TEtoEmabdc4、如图5所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖

6、直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？解：图5图6Badbc5、如图6所示，水平面上固定有平行导轨，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为2∶1，长度和导轨的宽均为L，ab的质量为m,电阻为r，开始时ab、cd都垂直于导轨静止，不计摩擦。给ab单位：金太阳教育　姓名：刘占想　E_mail：lzx4149999@163.com一个向右的瞬时冲量I，在以后的运动中，cd的最大速度vm、最大加速度am、产生的电热各是多少？解

7、：hdl1234v0v0v6、如图7所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100g，电阻为R=0.020Ω。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2，求：⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q。⑵线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。图7