2.2

電磁感應(yīng)習(xí)題課1.加深對法拉第定律的理解，會結(jié)合能量守恒定律分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.會應(yīng)用綜合運用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律處理圖像問題。3.掌握電磁感應(yīng)中“桿+導(dǎo)軌”模型分析方法。4.掌握課本上典型的練習(xí)題的分析方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)課本B組2.如圖2-8，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，第二次又以2v勻速進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場。求∶（1）第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時線圈中電流之比（2）第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時外力做功的功率之比（3）第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入過程中線圈產(chǎn)生熱量之比。一、電磁感應(yīng)中能量問題課本A組練習(xí)3.有一邊長L=0.1m的正方形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量m=10g，由高度h=0.2m處自由下落，如圖2-3所示。其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域后，線圈開始做勻速運動，直到其上邊dc剛剛開始穿出勻強(qiáng)磁場為止，此勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挾纫彩荓。求線框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。g取10m/s2。課本B組練習(xí)3.如圖2-9所示，固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd邊長為L，其中ab邊是電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊是電阻可忽略的銅導(dǎo)線，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有一段長短、粗細(xì)、材料均與ab邊相同的電阻絲PO架在線框上，并以恒定速度v從ad邊滑向bc邊。PO在滑動過程中導(dǎo)線框的接觸良好。當(dāng)PO滑過L/3的距離時，通過aP段電阻絲的電流是多大？二、電路問題變式

把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖3所示.一長度為2a、電阻等于R、粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好接觸，當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：（1）棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；（2）在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率.練習(xí)4（多項選擇）：如圖所示，兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿ab可沿導(dǎo)軌滑動，金屬桿ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且保持水平，原先S斷開，讓ab桿由靜止下滑，一段時間后閉合S，則從S閉合開始記時，閉合開關(guān)后，導(dǎo)體棒速度v隨時間變化圖像，可能的是（）AACD1831年10月28日,法拉第在一次會議上展示的圓盤發(fā)電機(jī)。6.圖2-12是法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖：銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上，圓盤位于兩磁極之間，圓盤平面與磁感線垂直。兩銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和圓盤的邊緣接觸。使圓盤轉(zhuǎn)動，電阻R中就有電流通過（1）說明圓盤發(fā)電機(jī)的原理。（2）圓盤如圖2-12方向轉(zhuǎn)動，請判斷通過R的電流方向。（3）如果圓盤的半徑為r，勻速轉(zhuǎn)動的周期為T，圓盤處在一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場之中。請討論這個發(fā)電機(jī)的電動勢與上述物理量的關(guān)系習(xí)題5.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直.規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，下列i-t圖中正確的是()D三、圖像問題如圖所示，一閉合直角三角形線框以速度v勻速穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域。從BC邊進(jìn)入磁場區(qū)開始計時，到A點離開磁場區(qū)的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流的情況(以逆時針方向為電流的正方向)是如圖所示中的（）A有一個勻強(qiáng)磁場，它的邊界是MN，在MN左側(cè)是無場區(qū)域，右側(cè)是勻強(qiáng)磁場區(qū)域，如圖甲所示．現(xiàn)在有一個金屬線框以恒定速度從MN左側(cè)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域，線框中的電流隨時間變化的i－t圖象如圖乙所示．則可能的線框是(

)BC如圖所示，在空間中存在兩個相鄰的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反的有界勻強(qiáng)磁場，其寬度均為L。現(xiàn)將寬度也為L的矩形閉合線圈，從圖示位置垂直于磁場方向勻速拉過磁場區(qū)域，則在該過程中，能正確反映線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流或其所受的安培力隨時間變化的圖象是D類型單桿水平式單桿傾斜式示意圖已知棒ab長L，質(zhì)量m，電阻R；導(dǎo)軌光滑水平，電阻不計棒ab長L，質(zhì)量m，電阻R；導(dǎo)軌光滑，電阻不計四、電磁感應(yīng)中“桿＋導(dǎo)軌”模型感應(yīng)電流所受安培力的方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運動的方向相反如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行導(dǎo)軌，間距L＝0.5m.導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°.NQ⊥MN，NQ間連接有一個R＝3Ω的電阻.有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0＝1T.將一根質(zhì)量為m＝0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的電阻r＝2Ω，其余部分電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行.已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5.(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)問：金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度是多大？一個剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如圖所示，則(

)A．若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運動，則離開磁場過程一定是勻速運動B．若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運動，則離開磁場過程一定是加速運動C．若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程一定是減速運動D．若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運動，則離開磁場過程一定是加速運動C課堂小結(jié)1、電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒的動力學(xué)問題，判斷和計算導(dǎo)體棒相關(guān)的物理量。2、電磁感應(yīng)問題中電功、電熱，電功率，熱功率計算。3、綜合運用動力學(xué)觀點、能量守恒定律觀點、閉合電路觀點解決與電磁感應(yīng)相關(guān)的問題。練習(xí)1下列關(guān)于感應(yīng)電動勢大小的說法中，正確的是（）A.線圈中磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大B.線圈中磁通量越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C.線圈中磁通量變化越快，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大D.線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度越強(qiáng)的地方，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一定越大C練習(xí)2一個由電阻均勻的導(dǎo)線繞制成的閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，線圈平面與磁場方向成60°角，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化，用下列哪種方法可使感應(yīng)電流增加一倍（）A.把線圈匝數(shù)增加一倍B.把線圈面積增加一倍C.把線圈半徑增加一倍D.改變線圈與磁場方向的夾角C練習(xí)3一飛機(jī)在南半球上空做飛行表演。當(dāng)它自東向西方向做飛行表演時，飛機(jī)左右兩機(jī)翼端點哪一點電勢高（）A.飛機(jī)右側(cè)機(jī)翼電勢低，左側(cè)電勢高B.飛機(jī)右側(cè)機(jī)翼電勢高，左側(cè)電勢低C.兩機(jī)翼電勢一樣高D.條件不足，無法判斷解析：當(dāng)飛機(jī)在南半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向上，由于感應(yīng)電動勢的方向與感應(yīng)電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢，由右手定則可知，在南半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機(jī)的左側(cè)機(jī)翼電勢低，右側(cè)機(jī)翼電勢高。B練習(xí)４［多選］如圖所示，有一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，一半徑為r的金屬圓環(huán)放置在磁場中，金屬圓環(huán)所在的平面與磁場垂直。金屬桿Oa一端在O點，另一端a擱在環(huán)上，金屬桿Oa可繞環(huán)的圓心O旋轉(zhuǎn)，另一金屬桿Ob一