1、第六節 法拉第電磁感應定律的應用(二)基礎知識 1由于電磁感應，在閉合電路中產生_，而處于磁場中的感應電流往往又受到 _ 的作用，而安培力做功則會帶來 _ 的轉化 2電磁流量計是由 _ 和 _ 兩大部分組成 3能量轉化：電磁感應現象中產生的 _是通過克服_ 做功轉變而來的，克服 _ 做了多少功就有多少 _產生，而這些 _ 又通過電流做功使電阻發熱轉變成 _ 4如圖l-6-1所示，導軌是水平的導軌，間距L1=0.5 m，ab桿與導軌左端的距離L1=0.8m，由導軌與ab桿所構成的回路的總電阻R=0.2 ，方向豎直向下的勻強磁場的磁感應強度B0=lT重物的質量M=0.04kg，用細繩通過定滑輪與a

2、b桿的中點相連，各處的摩擦均可忽略不計現使磁場以B/t=0.2T/s的變化率均勻地增大，試求當t為多少秒時，M剛好離開地面(取g=10m/s2)?典型例題例1如圖l-6-2所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉動的閉合矩形導線框，當滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時，線框ab的運動情況是( )A保持靜止不動 B逆時針轉動C順時針轉動 D發生轉動，因電源正負極不明，無法確定轉動方向例2如圖l-6-3所示，勻強磁場方向垂直于線圈平面，先后兩次將線圈從同一位置勻速地拉出有界磁場，第一次拉出時的速度為v，第二次拉出時的速度為2v這兩次拉出線圈的過程中，下列說法錯誤的是( )A線圈中的感應電流之比為l：2

3、B線圈中產生的電熱之比為l：2C施力的方向與速度方向相同，外力的功率之比為l：2D流過線圈任一截面的電荷量之比為l：1基礎練習1.如圖l-6-5所示，沿水平面放一寬50cm的U形光滑金屬框架，電路中電阻R=2.0，其余電阻不計勻強磁場B=0.8T，方向垂直框架平面向上，金屬棒MN的質量為30g，它與框架兩邊垂直MN的中點O用水平的繩跨過定滑輪系一個質量為20g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到最大功率為_2.如圖l-6-6所示，一條直導線以速度v0橫掃過磁感應強度為B、半徑為R的圓形勻強磁場，則從導線進入磁 場到離開磁場，導線中感應電動勢隨 時間t的變化規律是_ 3.如圖l-6-7所示，在

4、光滑、互相平行，無限長的兩根豎直導軌的上端，兩根完全相同的金屬棒ab、cd質量均為m，電阻均為R，導軌寬度為L，整個裝置置于垂直于導軌平面的勻強磁場中，磁感應強度為B，開始時ab固定，釋放cd，則cd下滑過程中的最大速度是_，cd達到最大速度后再釋放ab棒，經時間t，ab、cd兩棒組成的系統動量增量為_(不計導軌電阻)4.如圖l-6-8所示，在光滑的絕緣水平面上，一個半徑為10cm、電阻為l.0 、質量為0.1 kg的金屬環以10 m/s的速度沖入一有界磁場，磁感應強度為B=0.5 T經過一段時間后，圓環恰好有一半進入磁場，該過程產生了3.2J的電熱，則此時圓環的瞬時速度為_m/s；瞬時加速度

5、為_m/s2 5.如圖l-6-9所示，虛線內是勻強磁場，a、b是兩金屬線圈，所在平面與磁場方向垂直，當磁場突然增強時 ( ) Aa、b中都有感應電流 Ba、b中都沒有感應電流 Ca中有感應電流，b中無感應電流 Da中無感應電流，b中有感應電流6.2000年底，我國宣布已研制成功一輛高溫超導磁懸浮高速列車的模型車，該車的車速已達到500km/h，可載5人，圖1-6-10所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁極，B是用高溫超導材料制成的超導圓環，將超導圓環放在磁鐵A上，它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上空中，下列說法正確的是 ( )A在B放入磁場的過程中，B中將產生感應電流，當穩定后，感應電流消失

6、B在B放在磁場的過程中，B中將產生感應電流，當穩定后，感應電流仍存在C如A的N極向上，B中的感應電流的方向如圖所示D如A的N極向上，B中的感應電流方向與圖中所示的相反7.如圖l-6-11所示，閉合銅環與閉合金屬框接觸放在勻強磁場中，當銅環向右移動時(金屬框不動)，下列說法正確的是 ( )A銅環內沒有感應電流產生，因為它的磁通量沒有變化B金屬框內沒有感應電流產生，因為它的磁通量沒有變化C金屬框ab邊中有感應電流，因為回路abfgea中的磁通量增加了D銅環的半圓egf中有感應電流，因為回路egfcde中的磁通量減少了能力測試8.電磁流量計廣泛應用于測量可導電流體(如污水)在管中的流量(在單位時間內

7、通過管內橫截面的流體的體積)為了簡化，假設流量計是如圖l-6-12所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c流量計的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線流量計上、下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料現于流量計所在處加磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面當導電流體穩定地流經流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為，不計電流表的內阻，則可求得的流量為 ( )A. B. C. D. 8.如圖l-6-13所示，LOO'L' 為一折線，它所形成的兩個角LOO'

8、和OO'L'均為45°折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里一邊長為l的正方形導線框沿垂直于OO'的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0時刻恰好位于圖中所示位置以逆時針方向為導線框中電流的正方向在下面四幅圖中能夠正確表示電流-時間(I-t)關系的是(時間以l/v為單位)( ) 圖l-6-18 10.如圖l-6-15甲所示，abcd為一邊長為L、具有質量的剛性導線框，位于水平面內，bc邊上串接有電阻R，導線電阻不計，虛線表示一勻強磁場區域的邊界，它與ab平行，磁場區域的寬度為2L，磁感應強度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒力作用下，沿光滑絕

9、緣水平面運動，直到通過磁場區域已知ab邊剛進入磁場時，線框變為勻速運動，此時通過電阻R的感應電流大小為i0，試在圖乙中的坐標系內定性畫出：從導線框剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，流過R的電流i的大小隨ab邊坐標x的變化曲線 11.如圖l-6-16所示，半徑為R的圓形導軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應強度為B，方向垂直于紙面向內一根長度略大于導軌直徑的導體棒MN以速率v在圓導軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計導體棒與圓形導軌接觸良好求： (1)在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量； (3)當MN通過圓導軌中心時，通過r的電流是多少?12如圖l-6-17所示，在PQ、QR區域中存在著磁感應強度大小相等