山东省青岛国开中学高中物理选修3-2学案：4-4 法拉第电磁感应定律习题课 精品

法拉第电磁感应定律习题课

课前预习区

1．感应电动势：在 现象中产生的电动势.产生感应电动势的部分相当于 . 2．法拉第电磁感应定律：公式 E? 。 注意：（1）利用上式计算的是平均感应电动势。

（2）区别磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率.

（3）感应电量：在时间△t内通过任一截面的电量为：q=I△t=E△t/R=N△φ/R. 3．导线切割磁感线产生的感应电动势：

（1）公式：E?

（2）L为导体切割磁感线的 长度 （3）若v为瞬时速度，则E为 电动势.

课堂互动区

【例1】 如右图，ab金属棒以2m/s速度向右运动，棒的电阻为1Ω，电阻R=4Ω，其它电阻不计，ab棒有效长度为30cm,匀强磁场的磁感应强度B=0.6T。则流过R电流为________，a、b两点电压为________.

变式训练1、如图10所示，MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距L=0.6m。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度B=1.0×10T，金属杆ab垂直于导轨放置与导轨接触良好，ab杆在导轨间部分的电阻r=1.0Ω,在导轨的左侧连接有电阻R1、R2,阻值分别为R1=3.0Ω, R2=6.0Ω,ab杆在外力作用下以v=5.0m/s的速度向右匀速运动。 （1）ab杆哪端的电势高？ （2）求通过ab杆的电流I

【例2】 如图所示，竖直向上的匀强磁场磁感强度B0=0.5T，并以

-2

?B=0.1T/s在变化。水平导?t轨电阻不计，且不计摩擦，其宽度0.5m，在导轨上l=0.8m处搁一导体，导体电阻R0=0.1Ω，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量M=2kg的重物，电阻R=0.4Ω，则经多长时间能吊起重物。

2

（g=10m/s）

变式训练2.一个面积S=4×10m、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直平面，磁感应强度的大小随时间变化规律如图3所示，由图可知： (A)在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08Wb/s （B）在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化量等于零 （C）在开始2秒内线圈中产生的感应电动势等于8V （D）在第3秒末感应电动势为零

【例3】如图所示，在竖直向下的磁感强度为B的匀强磁场中，有两根b D C 水平放置相距L且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导体的AC端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导体放置的金属棒ab，质量为m，导轨F 和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力F沿水平方向向右拉棒

A B 运动，求：金属棒的最大速度。 a

变式3、如右图所示，质量为m的导体棒放在倾角为?的斜R C 面上，磁场的磁感应强度大小的为B，方向垂直斜面向b A 下，ab棒与导轨间的动摩擦因数为μ，电路中连有阻值为

D a R的电阻求：ab棒下滑的最大速度。 θ

θ B

-22

例4、如图所示，导线全部为裸导线，半径为r，两端开有小口的圆内有垂直纸面向里的匀强

磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN以速度ｖ在圆环上无磨擦地自左端匀速滑到右端，电路中固定电阻阻值为R，其余部分电阻均忽略不计。试求MN从圆环左端滑到右端的过程中，（1）电阻R上的最大电流；（2）电阻R上的平均电流；（3）通过电阻Ｒ的电量。

A 课堂练习

1、.如图2所示，n=50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图所示，则ab两点的电势高低与电压表的读数为： （A）?（C）?a＞?b，20V（B）?＜?b，20V（D） ?a＞?b，100V ＜?b，100V

aa2、如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当

ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为P0，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯

泡的功率变为2P0，下列措施正确的是：（ ）

A．换一个电阻为原来2倍的灯泡B．把磁感应强度B增为原来的2倍 C．换一根质量为原来2倍的金属棒D．把导轨间的距离增大为原来的

B a b θ 2

3、如图所示，闭合的圆线圈放在匀强磁场中，t=O时磁感线垂直线圈平面向里穿过线圈，磁感应强度随时间变化的关系图线如图中所示，则在0～2s内线圈中感应电流的大小和方向为 A.逐渐增大，逆时针 B.逐渐减小，顺时针 C.大小不变，顺时针

D.大小不变，先顺时针后逆时针

4、如图所示的装置中，若光滑金属导轨上的金属杆ab发生移动，其原因可能是 A.突然将S闭合 B.突然将S断开

C.闭合S后，减小电阻R的阻值 D.闭合S后，增大电阻R的阻值 5、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2Wb，则 A.线圈中感应电动势每秒钟增加2V B.线圈中感应电动势每秒钟减少2V C.线圈中无感应电动势 D.线圈中感应电动势保持不变

6、 如图甲所示，让闭合导线框abcd从高处自由下落一定高度后进入水平方向的匀强磁场，

以cd边开始进入到ab边刚进入磁场这段时间内，如图乙中表示线框运动的速度－时间图像中有可能的是（ ）