2.2.2法拉第电磁感应定律习题课 导学案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

青岛十九中 高二物理组 电磁感应 电磁感应习题课 一、回顾复习： 1．法拉第电磁感应定律表达式 2．闭合电路欧姆定律； 二、典型习题： 1．现有两个用同种材料、同样粗细的导线制成的圆环A、B，其半径之比rA：rB=2：1。如图，当充满B环圆面的匀强磁场随时间均匀变化 时，A与B环中感应电流之比为多少？ 2.矩形线圈在匀强磁场中绕轴转动时，线圈中的感应电动势是否变化？为什么？设线圈的两个边长分别是L1和L2，转动时角速度是ω，磁场的磁感应强度为B。求图示位置时线圈的感应电动势？ 3.如图，分析当开关闭合后导体棒的运动情况。 三、电磁感应中的闭合电路问题 1.如右图所示试求导线框在图示三个位置时Uab，Ucd？ 2. 四个线圈的材料、规格完全相同，其边长为L，或2L。线圈进入右边磁场的速度相同，用Ua 、Ub 、Uc 、Ud表示四个线圈进入磁场时M、N 两端的电压，比较Ua、Ub、Uc、Ud的大小关系. 3. 金属环半径为a，总电阻为R，匀强磁场垂直于环面，磁感应强度为B，导体杆AB电阻为R/2，沿环表面以速度v向右滑至环中央时， (1)杆的端电压为? (2)若导体棒运动到图示位置，求M、N两点的电势差。 四、电磁感应中的图像问题 ☆切割磁感线运动问题：感应电动势、感应电流、拉力、安培力随时间变化的图像； ☆线圈固定，磁感应强度变化引起电磁感应问题：感应电流或感应电动势随时间变化的图像。 【图像问题的解决方法 】 ①明确坐标轴、 的规定 ②各时间段、各物理量独立分析、计算和判断 （大小和方向） ③画出各时间段的图象 ☆图像物理意义 1. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化规律如图，则O-D过程中（ ） A.线圈在O时刻感应电动势最大 B.线圈在D时刻感应电动势为零 ( 0.01 )C.线圈在D时刻感应电动势最大 D.线圈在O-D时间内平均感应电动势为0.4V ☆磁感应强度变化引起的电磁感应问题： 2. 环形线圈放在匀强磁场中，设在第1s内磁场方向垂直于线圈平面向里，如图1，若磁感应强度随时间t变化关系如图2所示，则在第2s内，线圈中感应电流大小和方向是 __________________________________________________________________________________ 3, 一矩形线圈位于随时间变化的匀强磁场内，如左图所示，磁感应强度随时间的变化规律如右图所示，若以图示电流方向为正方向，则I-t图像？ 4.如图所示，边长为L的正方形线圈，匀速通过宽度各为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小相同。规定顺时针方向的电流为正，方向向右的力为正，请画出感应电流和安培力随时间变化的图像。 【课后巩固】 1. 蹄形磁铁N、S极之间放置一个线圈，磁铁和线圈都可绕轴转动，若磁铁按图示方向轴转动，线圈运动情况（ ） A. 俯视，线圈顺时针转动，转速与磁铁相同 B. 俯视，线圈逆时针转动，转速与磁铁相同 C. 线圈与磁铁转动方向相同，但开始时转速小于磁铁的转速， 以后会与磁铁转速一致 D. 线圈与磁铁转动方向相同，但转速总小于磁铁的转速 2. 如图甲所示，一正方形金属框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场边界，t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿出磁场；图乙为外力F随时间变化的图象，若线框的质量m、电阻R及图象中F0、t0均为已知量， 求：（1）磁感应强度B为多少？ ( F t/s F 0 t 0 3 F 0 0 图乙 )（2）t0秒内通过导体横截面的电荷量Q为多少？ ( × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × F 图甲 ) 高二物理 第1页(共2页)