1、电磁感应,1-5节习题,一、电磁感应现象 楞次定律,一、磁通量二、电磁感应现象三、感应电流方向的判断1、楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化.“一原、二感、三螺旋”2、右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.,(一)磁通量及其变化的计算,在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm2,在竖直方向加以如图9-1-2所示的磁场,则下列说法中正确是(方向以竖直向上为正)( )A.前2s内穿过线框的磁通的变化为=0B.前1
2、s内穿过线框的磁通的变化为=-30WbC.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为=-3x10-3WbD.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为= -1x10-3Wb,(二)感应电流方向的判定,某实验小组用如图9-1-3所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( ),D,(三)楞次定律推论的应用,如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引的是( )A向右做匀速运动 B向左做匀速运动C向右做减速运动 D向右做加速运动,C,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外
3、力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，PQ所做的运动可能是（ ）A、向右匀加速运动B、向左匀加速运动C、向右匀减速运动D、向左匀减速运动,BC,二、法拉第电磁感应定律,一、感应电动势二、感应电动势的大小1.法拉第电磁感应定律(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.2.导体切割磁感线产生的感应电动势公式:E=BLvsin,一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中, 磁场的方向与线圈平面成300角, 若磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T，则0.05s始末通过线圈的磁通量分别为 Wb和 Wb;在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量为 Wb;磁
4、通量的平均变化率为 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小为 V.,(一)、/t三者的比较,如图9-2-1所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一个周期内的加速度的判断正确的是 ( )A.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小,D,如图9-2-2所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆环内有垂直于平面的匀强磁
5、场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R,其余电阻不计.试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量.,如图9-2-3所示,矩形线圈abcd由n=50匝组成,ab边长L1=0.4m,bc边长L2 =0.2m,整个线圈的电阻R=2,在B=0.1T的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,=50rad/s,求:(1)线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势;(2)线圈转过900时的瞬时电动势.,(三)直导体在匀强磁场中转动产生的感应电动势,如图9-2-4所示，长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的
6、匀强磁场中，以AB上的一点O为轴，沿着顺时针方向旋转。角速度=5rad/s，O点距A端为2m，求AB的电势差.,【答案】-3V,如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02 kg，电阻均为R0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B0.2 T，棒ab在平行于导轨向上的拉力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好保持静止，取g10 m/s2.求：,动生电动势,感生电动势,特点,磁场不变，闭合电路的
7、整体或局部在磁场中运动导致回路中磁通量变化,闭合回路的任何部分都不动，空间磁场变化导致回路中磁通量变化,原因,方向,非静电力的来源,由于S变化引起回路中变化,变化磁场在它周围空间激发感生电场，非静电力是感生电场力，由感生电场力对电荷做功而产生电动势,非静电力是洛仑兹力的分力，由洛仑兹力对运动电荷作用而产生电动势,楞次定律,楞次定律或右手定则,三、电磁感应现象的两种情况,如图所示，固定于水平绝缘面上的平行金属导轨不光滑，除R外其他电阻均不计，垂直于导轨平面有一匀强磁场当质量为m的金属棒cd在水平恒力F作用下由静止向右滑动过程中，下列说法中正确的是(),A水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能B只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能C无论cd棒做何种运动，它克服磁场力做的功一定不等于电路中产生的电能DR两端电压始终等于cd棒中的感应电动势,如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则(),AN端电势高BM端电势高C若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，N端电势高D若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180的过程中，M端电势高,
