2法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流

1、9.2法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流【考綱要求】內(nèi)容要求 4.法拉第電磁感應(yīng)定律5.自感、渦流I【要點(diǎn)與典例】一.法拉第電磁感應(yīng)定律：1.內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的_成正比。表達(dá)式：=_，2.應(yīng)注意的幾個問題：（1）=n/t計算的是t時間內(nèi)的_感應(yīng)電動勢，（2）嚴(yán)格區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量變化率/t（3）求磁通量變化量一般有兩種情況：當(dāng)回路面積S不變時，=_；當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變時，=_（4）產(chǎn)生電動勢的哪段電路為電源內(nèi)電路，其中感應(yīng)電流的方向就是電動勢的方向?！纠?】把一個面積為S，總電阻為R的圓形金屬環(huán)平放在水平面上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直向下，當(dāng)把環(huán)翻轉(zhuǎn)

2、180的過程中，流過環(huán)某一橫截面的電量為_。【例2】如圖所示，已知邊長為20cm的正方形線圈abcd繞其對稱軸OO在勻強(qiáng)磁場中逆時針轉(zhuǎn)動（從上往下看），轉(zhuǎn)速n=120r/min，線圈共10匝。勻強(qiáng)磁場B=0.2T，則線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過900的過程中，穿過線圈的磁通量改變了_Wb,磁通量的平均變化率為_Wb/s,線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢的大小為_V.【例3】AB兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為10匝，半徑為rA=2rB,內(nèi)有如圖的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，若磁場均勻地減小，則A、B環(huán)中感應(yīng)電動勢之比A：B=_，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比IA：IB=_。【例4】如圖所示，線圈內(nèi)有理想邊界的磁場，當(dāng)磁場均勻增加

3、時，有一帶電微粒靜止于平行板（兩板水平放置）電容器中間，則此粒子帶_電，若線圈的匝數(shù)為n，線圈的面積為s，平行板電容器的板間距離為d，粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為_?！纠?】用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框每邊長為0.2m，正方形的一半放在和紙面垂直且向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，當(dāng)磁場以10T/s的變化率增強(qiáng)時，線框中a、b兩點(diǎn)的電勢差是：A.Uab=0.1V B.Uab=-0.1V C.Uab=0.2V D.Uab=-0.2V【例6】如圖用相同的均勻?qū)Ь€制成的兩個圓環(huán)a和b，已知a的半徑是b的兩倍，若在a內(nèi)存在著隨時間均勻變大的磁場，b在磁場外，MN兩端的電壓為U，則當(dāng)b內(nèi)存

4、在著相同的磁場而a又在磁場外時，MN兩點(diǎn)間的電壓為：A.2U/3 B.U/4 C.U/3 D.U/2【例7】如圖所示，面積為0.2m2的100匝線圈A處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4，R2=6，電容C=30F，線圈A的電阻不計，求：閉合K后，通過R2的電流強(qiáng)度大小和方向。閉合K一段時間后再斷開K，K斷開后通過R2的電量是多少？【例8】如圖，豎直向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T，并且以B/t=1T/s在變化，水平導(dǎo)軌不計電阻，且不計摩擦阻力，寬為0.5m，在導(dǎo)軌上L=0.8m處擱一導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒電阻R0=0.1,并用水平細(xì)

5、繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為M=2kg的重物,定值電阻R=0.4，則經(jīng)過多少時間能吊起重物。（g=10m/s2）二導(dǎo)體垂直切割磁感線導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：=_當(dāng)v為_時，為_感應(yīng)電動勢，隨著v的變化，也相應(yīng)變化；若v為_，則為_感應(yīng)電動勢?！纠?】直接寫出下列各種情況下導(dǎo)線ab兩端的感應(yīng)電動勢的表示式（B、L、v、已知）（如圖）=_=_?！纠?0】如圖，長L的金屬棒ab以a端為軸，以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試判斷a,b哪點(diǎn)電勢高，求ab兩點(diǎn)的電勢差。 【例11】如圖中PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直線框平面，MN線

6、與線框的邊成45角，E、F分別為PS和PQ的中點(diǎn)，關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說法是：A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)邊界MN時，感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)邊界MN時，感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過邊MN時，感應(yīng)電流最大D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)邊界MN時，感應(yīng)電流最大【例12】如圖所示，當(dāng)導(dǎo)體MN沿?zé)o電阻的導(dǎo)軌做切割磁感線運(yùn)動時，電容器C被充電，上極板電勢高，MN的電阻為R，其它電阻不計，由此可推知導(dǎo)體MN的運(yùn)動情況是： A.向左勻速 B.向右勻速 C.向右加速D.向右減速 E.向左減速 F.向左加速【例13】兩根相距0.20m的平行金屬長導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，導(dǎo)軌上面橫

7、放著兩條金屬細(xì)桿，構(gòu)成矩形回路，每條金屬細(xì)桿的電阻為r=0.25，回路中其余部分的電阻可不計。已知兩金屬細(xì)桿在平行于導(dǎo)軌的拉力的作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移，速率大小都是v=5.0m/s，如圖所示，不計導(dǎo)軌上的摩擦。求：作用于每條金屬細(xì)桿的拉力大小。兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40m的滑動過程共產(chǎn)生的熱量?！纠?4】如圖所示，勻強(qiáng)磁場B=0.1特，金屬棒AD長0.4m，與框架寬度相同，電阻為R=1/3，框架電阻不計，電阻R1=2，R2=1，當(dāng)金屬棒以5m/s的速度勻速向左運(yùn)動時，求：流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？若圖中電容器C為0.3F，則充多少電量？三.自感現(xiàn)象：（1）自感現(xiàn)象：_。（2）自感電動勢：大小：跟穿過線圈的磁通量變化的_有關(guān)系，公式：=_分析。其中L是自感系數(shù)，單位：_（3）日光燈原理構(gòu)造：主要由燈管、鎮(zhèn)流器和啟動器組成。鎮(zhèn)流器的作用：起動時-瞬時高電壓；正常工作時-降壓限流【例15】如圖所示的電路，S1和S2是兩個相同的小電珠，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相同，由于存在自感現(xiàn)象，在電鍵K接通和斷開時，燈泡S1和S2先后亮暗的次序是：A接通時S1先達(dá)最亮，斷開時S1后暗B. 接通時S2先達(dá)最亮，斷開時S2后暗C接通時S1先達(dá)最亮，斷開時S1先暗D. 接通時S2先達(dá)最亮，斷開時S2先暗【例16】圖是日光燈的構(gòu)造示意圖，若按圖示的電路連接，