专题法拉第电磁感应定律与感应电动势讲义.docVIP

主要考点梳理 1、知识点 法拉第电磁感应定律：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。 切割感应电动势： （垂直切割情况，又叫动生电动势） 磁通量变化引起： 2、重点与难点分析 磁通量变化的快慢，也就是磁通量的变化率决定电动势大小，而不是磁通量变化的多少，而某一时刻磁通量为零，并不代表磁通量的变化率为零。 感应电动势的计算中L为切割的有效长度，而S为有效面积，即所围磁场的面积。 感应电动势与闭合电路组成回路后，适应于闭合电路欧姆定律。 题一 题面：如图甲所示，两个相邻的有界匀强磁场区，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建立坐标系，磁场区在y轴方向足够长， 在x轴方向宽度均为a。矩形导线框ABCD 的CD边与y轴重合，AD边长为a。线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直。以逆时针方向为电流的正方向，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是图乙中的（以逆时针方向为电流的正方向）（ ） 题二 题面：如图所示，A、B两个用相同导线制成的金属环，半径RA=2RB，两环间用电阻不计的导线连接。当均匀变化的磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电压为U。若让该均匀变化的磁场只垂直穿过B环，则a、b两点间的电压为______________。 题三 题面：如图在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，放有一边长为l的正方形闭合导线框，电阻为R。 （1）当线框从位置Ⅰ（线框平面⊥磁力线）匀速转到位置Ⅱ（线框平面∥磁力线）的过程中，若角速度为ω，则线框中的平均感生电动势E＝_________。 （2）当线框由位置Ⅰ转至位置Ⅲ的过程中，通过导线横截面的感生电量q＝_______。 题四 题面：如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是( ) 题五 题面：一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，则（ ） A．ε＝πfl2B，且a点电势低于b点电势 B．ε＝2πfl2B，且a点电势低于b点电势 C．ε＝πfl2B，且a点电势高于b点电势 D．ε＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势 题一 题面：图中a～d所示分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象，关于回路中产生的感应电动势下列论述正确的是(　　) A．图a中回路产生的感应电动势恒定不变 B．图b中回路产生的感应电动势一直在变大 C．图c中回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势 D．图d中回路产生的感应电动势先变小再变大题二 题面：如图甲所示，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乙所示，图线与横、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。 题三 题面：如图所示，在垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角形线框。现用外力使线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的AB边始终与磁场右边界平行．已知AB＝BC＝l，线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中(　　) A．线框中的电动势随时间均匀增大 B．通过线框横截面的电荷量为 C．线框所受外力的最大值为 D．线框中的热功率与时间成正比讲义参考答案 金题精讲 题一 答案：C 题二 答案：U/2 题三 答案：(1) 2 ωBl2 / π；(2) 2 Bl2 / R 题四 答案：A 题五 答案：A 题一 答案：D 详解：磁通量Φ随时间t变化的图象中，斜率表示感应电动势，所以图a中不产生感应电动势，图b中产生恒定的感应电动势，图c中0～t1时间内的感应电动势大于t1～t2时间内的感应电动势，图d中感应电动势先变小再变大。 题二 答案：（1） ， 从b到a ；（2） ， 。 详解：（1）由图象分析可知，0至t1时间内 由法拉第电磁感应定律有E＝n＝nS。而S＝πr22， 由闭合电路欧姆定律有I1＝ 联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为I1＝ 由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a。 （2）通过电阻R1上的电荷