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考点强化:
Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的理解及法拉第电磁感应定律
E=nΔΦ/Δt的应用
第九章 电磁感应
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1.求解感应电动势常见情况与方法
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2.应考注意点
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【例1】 轻质细线吊着一质量为m=0.42 kg、边长为L=1 m、匝数n=10的正方形线圈,其总电阻为r=1 Ω。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场,如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针;
(2)求线圈的电功率;
(3)求在t=4 s时轻质细线的拉力大小。
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【拓展延伸】
(1)在例1中磁感应强度为多少时,细线的拉力刚好为0?
(2)在例1中求在t=6 s内通过导线横截面的电荷量?
解析
(1)细线的拉力刚好为0时满足:
F安=mg①
F安=nBIl②
联立①②式得:B=0.84 T
(2)由q=It得:q=0.5×6 C=3 C
答案 (1)0.84 T (2)3 C
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【备选】 (2012·课标,19)如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( ).
审题导析
1.此过程经过半个周期的时间,磁感应强度不变,回路中垂直于磁场的磁通量变为零.
2.两过程对比,回路电阻相同,若使感应电流相同,只需感应电动势相等即可.
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