电磁感应定律典例题.doc

典型例 例1： 关于感应电动势，下列说法正确的是（ ） A．穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势就越大 B．穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大 C．穿过回路的磁通量变化率越大，回路中的感应电动势就越大 D．单位时间内穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大 【解析】感应电动势E的大小与磁通量变化率成正比，与磁通量φ、磁通量变化量无直接联系。A选项中磁通量φ很大时，磁通量变化率可能很小，这样感应电动势E就会很小，故A错。B选项中很大时，若经历时间很长，磁通量变化率仍然会很小，感应电动势E就很小，故B错。D选项中单位时间内穿过回路的磁通量变化量即磁通量变化率，它越大感应电动势E就越大，故D对。 答案：CD 【总结】感应电动势的有无由磁通量变化量决定，≠0是回路中存在感应电动势的前提，感应电动势的大小由磁通量变化率决定，越大，回路中的感应电动势越大，与、无关。 例2：一个面积S=4×10-2m2，匝数N=100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B随时间变化规律为△B /△t=2T/s，则穿过线圈的磁通量变化率为 Wb/s，线圈中产生的感应电动势E= V。 【解析】根据磁通量变化率的定义得= S△B /△t=4×10-2×2 Wb/s=8×10-2Wb/s 由E=N△φ/△t得E=100×8×10-2V=8V 答案：8×10-2；8 【总结】计算磁通量φ=BScosθ、磁通量变化量△φ=φ2-φ1、磁通量变化率△φ/△t时不用考虑匝数N，但在求感应电动势时必须考虑匝数N，即E=N△φ/△t。同样，求安培力时也要考虑匝数N，即F=NBIL，因为通电导线越多，它们在磁场中所受安培力就越大，所以安培力也与匝数N有关。 例3：如图7-1所示，两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L，左端接一电阻R，其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置， 开始时ab棒与导轨垂直，在ab棒绕a点紧贴导轨滑倒的过程中，通过电阻R的电荷量是 。 【解析】 ∴ 答案： 【总结】用E=N△φ/△t求的是平均感应电动势，由平均感应电动势求闭合回路的平均电流。而电路中通过的电荷量等于平均电流与时间的乘积，即，注意这个式子在不同情况下的应用。 例4：如图7-2所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒以水平速度V0抛出，设整个过程中，棒的取向不变，不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是（ ） A．越来越大 B．越来越小 C．保持不变 D．无法判断 【解析】导体切割磁感线产生的感应电动势E=Blv，金属棒运动过程中B、l和v的有效分量均不变，所以感应电动势E不变，故选C。 答案：C 【总结】应用感应电动势的计算公式E=Blv时，一定要注意B、l、v必须两两垂直，若不垂直要取两两垂直的有效分量进行计算。 例5：如图7-3所示，长为L的金属棒ab，绕b端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，求ab两端的电势差。 【解析】解法一：E=Blv=BLωL/2=BL2ω/2 解法二：E=n△φ/△t= B△S/△t== BL2ω/2 ∴ 答案：BL2ω/2 【总结】若用E=Blv求E，则必须先求出平均切割速率；若用E=n△φ/△t求E，则必须先求出金属棒ab在△t时间扫过的扇形面积，从而求出磁通量的变化率。 例6：如图7-4所示，矩形线圈abcd共有n匝，总电阻为R，部分置于有理想边界的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感应强度大小为B。让线圈从图示位置开始以ab边为轴匀速转动，角速度为ω。若线圈ab边长为L1，ad边长为L2，在磁场外部分为，则 ⑴线圈从图示位置转过530时的感应电动势的大小为 。 ⑵线圈从图示位置转过1800的过程中，线圈中的平均感应电流为 。 ⑶若磁场没有边界，线圈从图示位置转过450时的感应电动势的大小为 ，磁通量的变化率为 。 【解析】⑴线圈从图示位置转过530时的感应电动势的大小为零。 ⑵线圈从图示位置转过1800的过程中， ∴ ⑶若磁场没有边界，线圈从图示位置转过450时的感应电动势 E=nBL1L2ωsinωt= 此时磁通量的变化率 答案：0；；， 【总结】本题考查了三个知识点：①感应电动势的产生由△φ决定，△φ=0则感应电动势等于零；②磁通量的变化量的求法，开始和转过1800时平面都与磁场垂直，△φ=2 BS，而不是零；③线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动产生感应电动