1、11002 法拉第电磁感应定律知识点一 磁通量的计算公式和物理意义1法拉第电磁感应定律(1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的 成正比(2)公式：En .其中 n 为线圈的 2特殊情况(1)导体切割磁感线的情形：一般情况：运动速度 v 和磁感线方向夹角为 ，则 E .常用情况：运动速度 v 和磁感线方向垂直，则 E .(2)导体棒在磁场中转动：导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的匀强磁场中匀速转动产生感应电动势 E (平均速度取中点位置线速度 L/2 )【针对训练】1穿过闭合回路的磁通量 随时间 t 变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是( )A图中，
2、回路产生的感应电动势恒定不变B图中，回路产生的感应电动势一直在变大C图中，回路在 0t 1 时间内产生的感应电动势小于在 t1t 2 时间内产生的感应电动势D图中，回路产生的感应电动势先变小再变大知识点二 自感现象1自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 ，其大小 E ，L 为自感系数(2)自感系数：L 与线圈的 、 、 以及是否有 等因素有关，其单位是 ，符号是 .【针对训练】2如图所示，E 为电池，L 是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D 1、D 2 是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡， S是控制电路的开关对于这个电路，
3、下列说法正确的是( )A刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D 2 的电流大小相等B刚闭合开关 S 的瞬间，通过 D1、D 2 的电流大小不相等C闭合开关 S 待电路达到稳定，D 1 熄灭，D 2 比原来更亮2D闭合开关 S 待电路达到稳定，再将 S 断开瞬间，D 2 立即熄灭，D 1 闪亮一下再熄灭【典型例题】【例 1】 (2009广东，18)如图(a) 所示，一个电阻值为 R，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1 连接成闭合回路线圈的半径为 r1，在线圈中半径为 r2 的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图(b)所示图
4、线与横、纵轴的截距分别为 t0 和 B0.导线的电阻不计求 0 至 t1 时间内(1)通过电阻 R1 上的电流大小和方向；(2)通过电阻 R1 上的电荷量 q 及电阻 R1 上产生的热量【变式训练】11 如图所示，固定在水平桌面上的金属架 cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B0，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时 adeb 构成一个边长为 l 的正方形，金属棒的电阻为 r，其余部分的电阻不计从 t0 时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为 k. 求：用垂直于金属棒的水平拉力 F 使金属棒保持静止，写出 F 的大小随时间 t 变化的关系式【例 2】
5、如图所示，一直导体棒质量为 m、长为 l、电阻为3r，其两端放在位于水平面内间距也为 l 的光滑平行导轨上，并与之密接，棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出) ，导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨所在平面开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度 v0，在棒的运动速度由 v0 减小至 v1 的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度 I 保持恒定导体棒一直在磁场中运动若不计导轨电阻，求：(1)此过程中导体棒所受安培力；(2)此过程中导体棒上感应电动势的平均值；(3)此过程中负载电阻上消耗的平均功率；【变式训练】21 在范围足够大，方向竖直向下的匀强磁场中，
6、B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，宽度为 L0.4 m，如图所示，框架上放置一质量为 0.05 kg，电阻为 1 的金属杆 cd，框架电阻不计若 cd 杆以恒定加速度 a2 m/s 2，由静止开始做匀变速运动，则(1)在 5 s 内平均感应电动势是多少？(2)第 5 s 末，回路中的电流多大？(3)第 5 s 末，作用在 cd 杆上的水平外力多大？【例 3】 如图(a)、(b)所示的电路中，电阻 R 和自感线圈 L 的电阻值都很小，且小于灯A 的电阻，接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光，则( )A在电路(a)中，断开 S，A 将渐渐变暗B在电路(a) 中，断开 S，A 将先变得更亮，
7、然后渐渐变暗C在电路(b)中，断开 S，A 将渐渐变暗D在电路(b)中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变暗【变式训练】431 (2009北京东城区第一次模拟) 如图所示的电路，电源电动势为 E，线圈 L 的电阻不计以下判断正确的是( )A闭合 S，稳定后，电容器两端电压为 EB闭合 S，稳定后，电容器的 a 极板带正电C断开 S 的瞬间，电容器的 a 极板将带正电D断开 S 的瞬间，电容器的 a 极板将带负电【随堂练习】1如图所示，MN、PQ 为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻 R，金属棒 ab 斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直于导轨平面，
8、设金属棒与两导轨接触点之间的距离为 L，金属棒与导轨间夹角为 60，以速度 v 水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为( )AI BLvRBI 3BLv2RCI BLv2RDI3BLv3R2.(2010陕西省西安市统考)如图所示， Q 是单匝金属线圈，MN 是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，Q 的输出端 a、b 和 MN 的输入端 c、d 之间用导线相连， P 是在 MN 的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在 Q 所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在 t1 至 t2 时间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所加磁场的磁感应强度的变化情况可能是( )53(2009
9、全国，24)如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率 k ，k 为负的常量用电阻率为 、横截面积Bt为 S 的硬导线做成一边长为 l 的方框将方框固定于纸面内，其右半部分位于磁场区域中，求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率4如图所示，在一倾角为 37的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数 n10 匝的圆形线圈，其总电阻 R3.14 、总质量 m0.4 kg、半径 r0.4 m如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑现在将线圈静止放在斜面上后在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如图所示规律变化
10、的磁场(提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问：(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小 I？(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量 Q？(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 370.6，cos 37 0.8，g 取 10 m/s2.)5.在国庆焰火联欢晚会中，天空中出现了如图所示的雪域天路巨幅烟花画，现场观众均为我国交通运输的发展而兴高采烈铁路运输的原理是：将能够产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢的下面，如图甲(俯视图) 所示，当它经过安放在两铁轨之间的矩形线圈时，线圈会产生一个电信号传输给控制中心已知矩形线圈的长为 L1，宽为 L2，匝数为 n.若安装在火车首节车厢下面的磁铁产生的匀强磁场的宽度大于 L2，当火车通过安放在两铁轨之间的矩形线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号 u 随时间 t 变化的关系如图乙所示不计线圈电阻，据此计算：(1)火车的加速度；(2)火车在 t1t 2 时间内的平均速度和安装在火车首节车厢下面的磁铁产生的匀强磁场宽度
