1、法 拉 第電磁感應(yīng)定律VabNAR問題1：在閉合電路中，在電源內(nèi)部電流從_極流向極_ 極；在電源外部電流從_極流向 _極問題2：在下列兩種情況中，那一部分相當(dāng)于電源？你能判斷出它們的正負(fù)嗎？畫出等效電路圖。一、電源正負(fù)極的判斷R負(fù)正正負(fù)二、法拉第電磁感應(yīng)定律(1)電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比，即 是磁通量的平均變化率，表示磁通量變化的快慢 E是t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢 具體表達(dá)式: 可推出電量計(jì)算式線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化：磁感強(qiáng)度B不變，線圈面積均勻變化：例1、 單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場，若線圈所圍面積里磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律

2、如圖所示,則線圈中 A0時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最小BD時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零CD時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大D0至D時(shí)間內(nèi)平均感生電動(dòng)勢為0.4VB D 1t/s/10-3 WbA0BD20.01（1）穿過電路的磁通量發(fā)生變化引起的電動(dòng)勢的計(jì)算求的是t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值（2）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢三、計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢的三種方法： 若線圈平面與B垂直，且B一定，則若線圈平面與B垂直，且S一定，則（1）部分導(dǎo)線垂直切割時(shí)，E=BLV（2）L是導(dǎo)線的“有效長度”（3）只適用于勻強(qiáng)磁場（4）求的是某一時(shí)刻E的瞬時(shí)值例1：如圖1021所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，

3、一根長度大于2r的導(dǎo)線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左端勻速滑到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計(jì)，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過程中電阻R上的電流的平均值和通過電阻R的電荷量求電荷量要從電流的平均值來考慮解：從左端到右端磁通量的變化量：BSBr2從左端到右端的時(shí)間：t根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，平均感應(yīng)電動(dòng)勢所以，電路中平均感應(yīng)電流為通過R的電荷量 名師歸納(1)計(jì)算通過導(dǎo)體某一截面的電荷量必須用電流的平均值 (2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.變式題：如圖18（a）所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路。線圈的半徑為r1。在線圈中半徑為r2的

4、圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖18（b）所示。 圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)圖18（a）（b）Btt0t10B0abR1r2BOr1(1)通過電阻R1上的電流大小和方向；(2)）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產(chǎn)生的熱量。（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得感應(yīng)電動(dòng)勢為解：由閉合電路的歐姆定律，得通過R1的電流大小為由楞次定律知通過R1的電流方向?yàn)橛蒪向a（2）由I=q/t 得在0至t1時(shí)間內(nèi)通過R1的電量為由焦耳定律得在0至t1時(shí)間內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為1. 2005年遼寧綜合卷34.3.如圖所示,兩根相

5、距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd, b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）?，F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v（如圖）做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，則 （ ）A. U=Blv /2 ,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB. U=Bl v/2 ,流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC. U=Blv ,流過固定電阻R的 感應(yīng)電流由b到dD. U=Blv ,流過固定電阻R的 感應(yīng)電流由d到bAM NRvdabcB4、如下圖所示，銅桿Oa長為L,

6、 在垂直于勻強(qiáng)磁場的平面上繞O點(diǎn)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，銅桿中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢大小,并分析O、a兩點(diǎn)電勢的高低。AOAR解法2：棒上各處速率不等，不能直接用E=BLv來求，但棒上各點(diǎn)的速度v= r與半徑成正比，因此可用棒的中點(diǎn)速度作為平均切割速度代入公式計(jì)算：（3）導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢變式題如圖所示，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，OC之間連一個(gè)電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的功率是 ( ) B2 2 r4 R B2 2 r4 2R B2 2 r4 4R

7、B2 2 r4 8R解：E=1/2 B r2P=E 2R=B2 2 r4 4RCacOR4(2009安徽高考)如圖4甲所示，一個(gè)電阻為R、面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45角，O、O分別是ab邊和cd邊的中點(diǎn)現(xiàn)將線框右半邊ObcO繞OO逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90到圖4乙所示位置在這一過程中，導(dǎo)線中通過的電荷量是 () B. C. D0解析：甲圖中，磁通量1 ，乙圖中穿過線圈的磁通量等于零，根據(jù)公式A正確A6(2009山東高考)如圖6所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平

8、面回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場為止，下列結(jié)論正確的是()A感應(yīng)電流方向不變BCD段直導(dǎo)線始終不受安培力C感應(yīng)電動(dòng)勢最大值EmBavD感應(yīng)電動(dòng)勢平均值 Bav解析：由楞次定律知，感應(yīng)電流方向不變A正確感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值即切割磁感線等效長度最大時(shí)的電動(dòng)勢，故EmBav，C正確 AC7如圖7所示，長為L的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電 容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場垂直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化，t0時(shí)，P、Q兩板電勢相等兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間t，電容器P板 ()A帶負(fù)電B所帶

9、電荷量與t成正比C帶正電，電荷量是D帶負(fù)電，電荷量是由楞次定律知電容器P板帶負(fù)電 磁感應(yīng)強(qiáng)度以BB0Kt(K0)隨時(shí)間變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律 ADI（變式題例2）、在范圍足夠大，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，B0.2 T，有一水平放置的光滑框架，寬度為L0.4 m，如圖1022所示，框架上放置一質(zhì)量為0.05 kg、電阻為1 的金屬桿cd，框架電阻不計(jì)若桿cd以恒定加速度a2 m/s2，由靜止開始做勻變速運(yùn)動(dòng)，求：(1)在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢是多少？(2)第5 s末回路中的電流多大？(3)第5 s末作用在桿cd上的水平外力多大？解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)分清求解感應(yīng)電動(dòng)勢時(shí)用速度的平均

10、值還是瞬時(shí)值(2)求解第(3)問時(shí)合理應(yīng)用牛頓第二定律解：(1)5 s內(nèi)的位移x at225 m5 s內(nèi)的平均速度 5 m/s (2分)(也可用 求解)故平均感應(yīng)電動(dòng)勢 0.4V(2)第5 s末：vat10 m/s 此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢：EBLv則回路中的電流為： (3)桿cd勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：FF安ma 即FBILma0.164 N5如圖1029所示，在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有兩根水平放置、相距L且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌AB、CD，在導(dǎo)軌的A、C端連接一阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻及它們間的摩擦不計(jì)，若用恒力F水平向右拉棒a

11、b使之運(yùn)動(dòng)，求金屬棒ab的最大速度圖1029解析：ab棒受恒力F作用向右加速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，ab棒在磁場中受安培力F安，如右圖所示隨著vEIF安F合a，當(dāng)ab棒所受合力為零時(shí)，加速度為零，速度最大此時(shí)FF安0 F安BIL I EBLvm 由得：FF安F 0解得：vm（2009年）12.(15分)如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率 ，k為負(fù)的常量。用電阻率為、橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長為l的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場區(qū)域中。求（1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；（2）磁場對方框作用力的大小 隨時(shí)間的變化。返回l(1)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 在線框產(chǎn)生的

12、感應(yīng)電流 聯(lián)立得 (2)導(dǎo)線框所受磁場力的大小為,它隨時(shí)間的變化率為 由以上式聯(lián)立可得 l5、 圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬 導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m,電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50 T的勻強(qiáng)磁場垂直。質(zhì)量m為6.010-3kg、電阻為1.0的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。R1R2labMNPQBv由能量守恒，有 mgv = P代入數(shù)據(jù)解得 v=4.5m

13、/s又 E=Blv=0.5 0.44.50.9V設(shè)電阻R1與R2的并聯(lián)電阻為R并，ab棒的電阻為r，有1/R1+ 1/R2 = 1/R并 P=IE=E2/(R并+r) R并+r =E2/P =3 R2=6.0解：R1R2labMNPQBv8.2007年理綜四川卷23 23(16分)如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長直導(dǎo)軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場中。一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁

14、場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對a、b點(diǎn)的作用力。 (1)通過ab邊的電流Iab是多大? (2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大?QeabdcfvPB1B2解：設(shè)通過正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有abdcE金屬框受重力和安培力,處于靜止?fàn)顟B(tài),有由解得：（1）畫出等效電路如圖示:QeabdcfvPB1B2（2）由（1）可得設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢為E，有EB1L1v設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則根據(jù)閉合電路歐姆定律，有IE/R由解得題目 如圖所示,OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌

15、, O、C 處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示）， R1 =4、R2=8 ,(導(dǎo)軌其它部分電阻不計(jì))，導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程 y=2 sin(/3 x) (單位：m),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的 速率 v=5.0 m/s 水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻，求：（1）外力F 的最大值，（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的的最大功率（3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流I與時(shí)間t 的關(guān)系。7. 2003年上海卷22、yCOxBvR2R1A解：（1） 金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)

16、生感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv 畫出等效電路如圖示（不計(jì)電源內(nèi)阻）：baER1R248I =E/R總 F外=F安=BIL = B2L2 v/ R總 Lm=2sin/2=2m R總 = R1R2 /（ R1+ R2 ）=8/3 F max = B2Lm2 v/ R總 = 0.22225.0 3/ 8=0.3N （3）金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長度隨時(shí)間變化x=vtE=BLv （2） P1m= E 2/R1 = B2Lm2 v2/ R1 = 0.2222 5.02 / 4 = 1W baER1R248題目三、解決電磁感應(yīng)中的電路問題一般解此類問題的基本思路是：明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，則這部分電路就是等

17、效電源正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖結(jié)合閉合電路歐姆定律等有關(guān)的電路規(guī)律列方程求解1、求E感、I感，求電功和電功率的問題電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小可推出電量計(jì)算式2、求流過閉合回路的電量問題二、感應(yīng)電量的求解根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。設(shè)在時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電量為q。 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： 由電流定義式：得：【4】如圖1785所示，兩根很長的光滑平行的金屬導(dǎo)軌，相距L，放在一水平面內(nèi)，其左端接有電容C、電阻為R1、R2的電阻，金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，整個(gè)裝置放在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于

18、導(dǎo)軌平面向上，現(xiàn)用大小為F的水平恒力拉棒ab，使它沿垂直于棒的方向向右運(yùn)動(dòng)，若棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)試求：(1)棒ab的最大速度；(2)若棒達(dá)到最大速度以后突然靜止，些后通過R2的電量是多少？三、含容電路vR1ABR2C3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場B=0.1T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，R=1/3 ，框架電阻不計(jì)，電阻R1= 2 ， R2=1 ，當(dāng)金屬棒以 5ms 的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：（1）流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？（2）若圖中電容器C為0.3F，則充電量多少？畫出等效電路圖：E=BLv=0.2VR并=2/3 I=E /（R并+R）=0.2AUR2 =IR并=0.22/3=4/30

19、VQ=C UR2 =0.310-6 4/30 =4 10-8 CR1ABR2CE2007年天津理綜卷2424（18分）兩根光滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l ,電阻不計(jì),M、M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R ，電容器的電容為C。長度也為l 、阻值同為R的金屬棒a b垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。a b在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q 。求 a b運(yùn)動(dòng)速度v 的大??； 電容器所帶的電荷量q 。NCRRRMMNba解： （1）設(shè)a b上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢

20、為E ，回路中的電流為I ，a b運(yùn)動(dòng)距離s所用時(shí)間為t ，則有E = B l v 由上述方程得（2）設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有 U = I R 電容器所帶電荷量 q =C U 解得NCRRRMMNba一般解此類問題的基本思路是：明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，則這部分電路就是等效電源正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解如圖所示，金屬圓環(huán)圓心為O，半徑為L，金屬棒Oa以O(shè)點(diǎn)為軸在環(huán)上轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，電阻R接在O點(diǎn)與圓環(huán)之間，求通過R的電流大小。 全本小說/全本小說 hoq473egk 的、最堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，他們的形象就像一

21、顆顆大樹，深深地扎根于土壤，默默無聞地奉獻(xiàn)一切，他們就是我們這個(gè)社會(huì)最底層的鋼鐵脊梁！之后有一天，張鋼鐵在單位外面碰到了王希維，他正在往一處商品房內(nèi)搬磚，便問道：“老王，這是你的房子，不錯(cuò)啊！”張鋼鐵欣喜地想到，王希維苦歸苦，還有自己的一套商品房，也算對得起自己了。王希維顯得無可奈何地調(diào)侃道：“做夢吧，我還能買得起這房子！能有家里的破房住住就不錯(cuò)了。老張，你也知道工作上我向來任勞任怨，領(lǐng)導(dǎo)叫干啥就干啥，從不討價(jià)還價(jià)，誠誠懇懇地做好本職工作?？扇蝿谌卧沟馗傻浆F(xiàn)在，起得比雞早，睡得比狗晚，吃得比豬差，干得比驢多，住得像蝸居。這幾年廠里產(chǎn)量一年比一年少，工資下降像退潮一樣快，生活一天比一天差?，F(xiàn)在最少時(shí)一個(gè)月才拿300多元錢， 現(xiàn)在300塊錢與95年300塊錢不可同日而語，連過去的30塊錢都不如