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2018届江苏省常熟中学物理二轮复习 ——电磁感应专题一（感生动生） 2018/2/28 法拉第电磁感应定律 1.磁通量：Φ=BSsinθ,(θ为B与S的夹角) 2.法拉第电磁感应定律：E＝n 研究对象 回路（不一定闭合） 一段直导线 绕一段转动的一段导体棒 绕与B垂直的轴转动的导线框 表达式 E= E= E= E= 典型求解： 回路中产生焦耳热Q： Q= Q= 2.通过某一截面的电荷量q： q= q= 例1．如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻Ω．金属棒Ω，与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到T，在1~5s内从T均匀变化到T，ab始终保持静止求s时感应电动势的大小E和感应电流的方向；在1~5s内通过的电荷量q；在0~5s内产生的焦耳热Q．某兴趣小组电流传感器实验装置如图甲不计电阻光滑金属竖直放置，导轨间距d，其平面与磁场方向垂直。电流传感器与R的电阻串联接在上端质量为m的导体棒AB由静止释放沿导轨电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示，电流最大为Im 在0～t1时间内棒AB下降h。棒下过程中与保持垂直且良好接触空气阻力，重力加速度为。求该磁场磁大小在t1时刻棒AB的速度大小；0～t1电阻R产生的电热0～t1 情景 将AB杆放置在粗糙的斜面上，无初速释放 AB杆放置在粗糙水平面上，在恒力F作用下向右加速 AB杆放置在粗糙水平面上，右侧挂一质量为m的重物 最大速度表达式 例3．如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求： （1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小； （2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a； （3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P． 练习： 1．如图所示，粗糙斜面的倾角θ=37°，半径r=0.5m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd，通过松弛的柔软导线与一个额定功率P=1.25W的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边。已知线框质量m=2kg，总电阻R0=1.25，边长L2r，与斜面间的动摩擦因数=0.5。从t=0时起，磁场的磁感应强度按B=2－t(T)的规律变化。开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： ⑴线框不动时，回路中的感应电动势E； ⑵小灯泡正常发光时的电阻R； ⑶线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量Q。（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明:载物线框匝数越多，t=0时线框加速度越大． 3． 如图所示，两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，宽度为d，正方形线框abcd边长为L（Ld）、质量为m、总电阻为R．将线框在磁场上方高h处由静止开始释放，已知线框的ab边刚进入磁场时和刚穿出磁场时的速度相同．求： ab边刚进入磁场时ab（）ab边刚进入磁场时线框加速度的大小和方向； （3）整个线框进入磁场过程所需的时间．．如图所示，两根半径为r的圆弧轨道间距为L，其顶端ab与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B．将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放．已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为θ）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道ef时，对轨道的压力为1.5mg．求： （1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向； （2）金属棒滑到轨道的整个过程中流经电阻R的电量； （3）金属棒滑到轨道的整个过程中电阻R上产生的热量． 5．如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁