電磁感應(yīng)定律綜合應(yīng)用

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1、法拉第電磁感應(yīng)定律一.電磁感應(yīng)現(xiàn)象-----產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件1.閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生.2.閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時(shí),有感應(yīng)電流產(chǎn)生.二.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1.法拉第電磁感應(yīng)定律a.如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變,磁通量的變化是由于閉合電路的面積發(fā)生變化而引起的,則有E=nBΔS/Δtb.如果閉合電路的面積不變,磁通量的變化是由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化而引起的,則有E=nSΔB/Δtc.如果磁通量的變化是由于磁感應(yīng)強(qiáng)度B和閉合電路的面積共同發(fā)生變化而引起的,則有E=nΔ(BS⊥)/Δt電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。-----E=

2、nΔΦ/Δt2.切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)------a.導(dǎo)體平動(dòng)時(shí),E=Blvsinθθ為B和v之間的夾角,若B、v、l三者兩兩垂直，則E=Blvb.導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸,在垂直于磁感應(yīng)線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),E=1/2Bωl2c.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的任意軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),E=nBωSsinθ.θ為線圈平面和中性面之間的夾角.注意:1.Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的區(qū)別:變化的物理量達(dá)到最大時(shí),其對(duì)時(shí)間的變化率等于02.E=nΔΦ/Δt和E=Blvsin的區(qū)別和聯(lián)系：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.1:關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，下列敘述中正確的是()A.穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

3、越大。B.穿過(guò)線圈的磁通量增量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。C.磁通量減少得越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。D.磁通量為0時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為0。E.線圈中磁通量變化越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大F.線圈中磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大G.線圈放在磁感強(qiáng)度越強(qiáng)的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大CF2：平面閉合線框匝數(shù)為n，所圍面積為S，總電阻為R，在時(shí)間△t內(nèi)穿過(guò)每匝線框的磁通量變化為Δφ，則通過(guò)導(dǎo)線某一截面的電量是（）（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、用同樣材料和規(guī)格的導(dǎo)線做成的圓環(huán)a和b，它們的半徑之比ra：rb＝

4、2：1，連接兩圓環(huán)部分的兩根直導(dǎo)線的電阻不計(jì)，均勻變化的磁場(chǎng)具有理想的邊界如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度以恒定的變化率減少.那么當(dāng)a環(huán)置于磁場(chǎng)中與b環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下，A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差之比U1/U2為.BABA解:設(shè)小圓電阻為R,則大圓電阻為2R,小圓面積為S,大圓面積為4S.分別畫(huà)出等效電路如圖:E12RRBAE22RRBAE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝S由閉合電路歐姆定律對(duì)上圖U1=E1/3對(duì)下圖U2=2E2/3U1/U2=E1/2E2=4S/2S=22：12有一邊長(zhǎng)為l、匝數(shù)為n、電阻為R的正方形閉合線框，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，若將線框在磁場(chǎng)中翻轉(zhuǎn)18

5、0°，求在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量。解：將線框轉(zhuǎn)過(guò)180°，則穿過(guò)線框的磁通量的變化量大小是ΔΦ=2BS=2Bl2這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=nΔΦ/Δt感應(yīng)電流I=E/R所以電量q=I△t=nΔΦ/R=2nBl2/RRBab例2.如圖示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直下，一根直導(dǎo)線ab在水平桌面上，以勻速率v向右垂直磁感應(yīng)線滑入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)，不考慮空氣阻力，直導(dǎo)線ab在下落過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將會(huì)：()A.逐漸增大B.逐漸減小C.為0D.保持不變vvtvxvy解：E=Blvtsinθ=Blvxab做平拋運(yùn)動(dòng)，水平速度保持不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變。D3如圖，一圓環(huán)與外切正

6、方形線框均由相同的絕緣導(dǎo)線制成，并各自形成閉合回路，勻強(qiáng)磁場(chǎng)布滿整個(gè)方形線框，當(dāng)磁場(chǎng)均勻變化時(shí)，線框和圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比是多大？感應(yīng)電流之比等于多少？解：設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2a，則圓環(huán)半徑為a，兩者面積之比為S1/S2=4a2/πa2=4/π,電阻之比為R1/R2=8a/2πa=4/πE=ΔΦ/Δt=SΔB/Δt∝SE1/E2=S1/S2=4a2/πa2=4/π,1．將一條形磁鐵插入螺線管線圈,第一次插入用0.2秒，第二次插入用0.4秒，并且兩次起始和終了位置相同，則（）A.第一次磁通量變化比第二次大B.第一次磁通量變化比第二次快C.第一次產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)比第二次大D.若斷開(kāi)電鍵S，

7、兩次均無(wú)感應(yīng)電流BCD兩次線圈中磁通量之比為，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為，電流強(qiáng)度之比為，通過(guò)線圈的電量之比為，線圈放出的熱量之比為。解：Δφ相同?！唳う?/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．矩形形線框abcd繞OO?軸在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以2r／s的轉(zhuǎn)