高二物理法拉第電磁感應(yīng)定律-感應(yīng)電動(dòng)勢的大小典型例題解析

1、法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢的大小典型例題解析【例1】如圖1713所示，有一夾角為0的金屬角架，角架所圍區(qū)域內(nèi) 存在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感強(qiáng)度為B ,方向與角架所在平面垂直，一段直導(dǎo)線ab,從角頂c貼著角架以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，求：(1)t時(shí)刻角架的瞬時(shí)感 應(yīng)電動(dòng)勢；(2)t時(shí)間內(nèi)角架的平均感應(yīng)電動(dòng)勢？圖 17-13解析：導(dǎo)線ab從頂點(diǎn)c向右勻速運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的有效長度de隨時(shí)間變化，設(shè)經(jīng)時(shí)間t, ab運(yùn)動(dòng)到de的位置，則de= cetan 0 = vttan 0(1)t時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=BLv = Bv2tan 0 - t(2)t時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢為:1BASB 2 vt vt

2、 t 一ttan 01=Bv2 tan 0 - t 2點(diǎn)撥：正確運(yùn)用瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢和平均感應(yīng)電動(dòng)勢表達(dá)式，明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的導(dǎo)體是解這個(gè)題目的關(guān)鍵.例2如圖1714所示，將一條形磁鐵插入某一閉合線圈，第一次用0.05s,第二次用0.1s,設(shè)插入方式相同，試求：圖 17-14兩次線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢之比?(2)兩次線圈之中電流之比？(3)兩次通過線圈的電量之比？解析：.Ei.Iil2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 匚、 -t2 t22-= HYPERLINK l bookmark18 o Current Document .t1：_ t11

3、 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document E1RE12= HYPERLINK l bookmark22 o Current Document RE2E21.點(diǎn)撥：兩次插入時(shí)磁通量變化量相同，求電荷量時(shí)電流要用平均值.例3如圖1715所示，abcd區(qū)域里有一勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有一豎直的圓 環(huán)使它勻速下落，在下落過程中，它的左半部通過水平方向的磁場.o是圓環(huán)的圓心，AB是圓環(huán)豎直直徑的兩個(gè)端點(diǎn)，那么圖 17-15A.當(dāng)A與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大B.當(dāng)O與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大C.當(dāng)O與d重合時(shí)，環(huán)中電流最小D.當(dāng)B與d重合時(shí)，環(huán)中電流最大點(diǎn)撥：曲線在垂直于磁感

4、線和線圈速度所確定的方向上投影線的長度是有 效切割長度.參考答案：B例4如圖1716所示，有一勻強(qiáng)磁場 B = 1.0X10-3T,在垂直磁場的平面內(nèi)，有一金屬棒AO,繞平行于磁場的 O軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，已知棒長L= 0.20 m,角速度co=20rad/s,求：（1）O、A哪一點(diǎn)電勢高？ （2）棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 有多大？圖 17-16點(diǎn)撥：取棒中點(diǎn)的速度代表棒的平均速度 參考答案A; (2)E = 4X 10-4V跟蹤反饋1 .如圖1717所示中PQRS為一正方形線圈，它以恒定的速度向右進(jìn)入 以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于線圈平面， MN與線圈邊成45角, E、F分別為PS、PQ的中點(diǎn)

5、，關(guān)于線圈中感應(yīng)電流的大小，下面判斷正確的是圖 17-17A.當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大B.當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大C.當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大 D.當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，線圈中感應(yīng)電流最大2.有一總電阻為5的閉合導(dǎo)線，其中1m長部分直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的水平勻強(qiáng)磁場中，以 5m/s的速度沿與磁感線成 30角的方向運(yùn)動(dòng)，如圖 17-18所示，該直導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為 V,磁場對(duì)直導(dǎo)線部分的 作用力大小為 N ,方向?yàn)?圖 17-183,有一面積為S=100cm2的金屬環(huán)，電阻為 R=0.1Q,環(huán)中磁場變化規(guī)律如圖1719所示，磁場方向垂直環(huán)面向里，則在t1 t2時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)的電荷量為 C .圖 1T-194.如圖1720所示，邊長為a的正方形閉合線框 ABCD在勻強(qiáng)磁場中 繞AB邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,初始時(shí)刻線框所在平面與磁感線垂直， 經(jīng)過t時(shí)刻后轉(zhuǎn)過120角，求：XAXBX圖 17-20(1)線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢在t時(shí)間內(nèi)的