法拉第电磁感应定律的应用
利用法拉第电磁感应定律解释电磁感应现象的现实应用
利用法拉第电磁感应定律解释电磁感应现象的现实应用电磁感应是一种重要的物理现象，它是基于法拉第电磁感应定律而产生的。
法拉第电磁感应定律表明，当导体中的磁通量变化时，导体两端会产生感应电动势，从而产生感应电流。
这一定律被广泛应用于各个领域，包括能源、工业和科学研究等。
在本文中，我们将探讨利用法拉第电磁感应定律解释电磁感应现象的现实应用。
1. 电力发电电力发电是法拉第电磁感应定律的一个典型应用。
发电机利用磁场与导体之间的相互作用来产生电动势。
当转子在磁场中旋转时，导线回路中的磁通量随之变化，从而产生感应电动势。
这个电动势可以被引导出来，用来驱动发电机产生电流。
电力发电是利用法拉第电磁感应定律进行实现的重要方法。
2. 变压器的工作原理变压器是电力系统中常见的设备，也是利用法拉第电磁感应定律的应用之一。
变压器通过改变电流的电压大小来实现能量的传输和转换。
它由两个线圈组成，一个是高压线圈，另一个是低压线圈。
当高压线圈中的电流变化时，会产生变化的磁场，从而在低压线圈中感应出电动势，实现电能的转换。
3. 感应加热感应加热是利用法拉第电磁感应定律来实现的一种加热方法。
通过在导体周围产生变化的磁场，可以感应出导体中的涡流，从而产生热量。
这种加热方法在工业生产中被广泛应用，特别是在金属加热和熔化的过程中。
4. 感应传感器和电磁测量利用法拉第电磁感应定律，我们可以设计出各种感应传感器和用于电磁测量的设备。
例如，感应传感器可以用于检测磁场、电流、位移和速度等物理量。
通过测量感应电动势或感应电流的大小，我们可以获取到所需的数据信息。
5. 磁悬浮列车技术磁悬浮列车技术是一项先进的交通运输技术，也是法拉第电磁感应定律的应用之一。
磁悬浮列车利用电磁感应产生的力来实现悬浮和推进。
当列车通过轨道时，轨道中的线圈会产生变化的磁场，从而引起列车上的磁体感应出电动势。
利用这种电动势产生的力，使列车浮在轨道上并推进。
总结：法拉第电磁感应定律作为一项重要的物理定律，具有广泛的应用领域。
法拉第电磁感应定律与应用
法拉第电磁感应定律与应用法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
该定律描述了磁场变化引起的感应电动势，并成为电磁学的基石之一。
本文将对法拉第电磁感应定律的原理进行简要介绍，并探讨其在实际应用中的作用。
法拉第电磁感应定律的表达式为：在闭合电路中，感应电动势的大小与磁场变化率成正比。
具体地说，当磁场通过一个线圈发生变化时，感应电动势会在线圈中产生。
这个电动势的大小取决于磁场变化的速率以及线圈的匝数。
根据法拉第电磁感应定律的原理，人们发明了许多基于磁感应原理的设备和技术。
下面，我们将介绍其中几个重要的应用。
1.发电机：发电机是一种利用法拉第电磁感应定律产生电能的装置。
它的基本原理是通过旋转磁场产生的感应电动势使电流产生，从而输出电能。
发电机广泛应用于电力、交通等领域，成为现代社会不可或缺的设备。
2.变压器：变压器也是利用法拉第电磁感应定律的重要应用之一。
它是将交流电压通过电磁感应原理转换为合适的电压，以便在输电和配电中使用。
变压器有助于提高电力传输的效率，同时也保证了电力系统的安全性。
3.感应炉：感应炉是利用法拉第电磁感应定律的热处理设备。
它利用高频交变磁场在导体中产生涡流，通过融化、加热和焊接等过程实现热处理的目标。
感应炉广泛应用于金属加工和冶炼等工艺中，为工业生产提供了高效、环保的解决方案。
4.电磁感应测量仪器：电磁感应定律的应用还包括各种测量技术。
例如，电磁感应测量仪器可以通过测量变化的磁场来确定物体的磁性、密度和位置等参数。
这些测量仪器在物理实验、地球物理勘探和医学设备中发挥着重要作用。
总之，法拉第电磁感应定律是电磁学研究的基础，其应用广泛涉及各个领域。
通过理解和应用这一定律，我们能够更好地利用磁场变化来产生电能、进行能量转换以及实现各种测量和热处理等过程。
在未来的发展中，法拉第电磁感应定律将继续发挥重要作用，并促进科学技术的进步。
探索法拉第电磁感应定律的实验及应用
探索法拉第电磁感应定律的实验及应用引言：法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，它描述了导体中的电流随时间变化而产生的感应电动势。
本文将通过实验探索法拉第电磁感应定律，并阐述其在生活中的实际应用。
实验一：磁铁穿过线圈实验目的：验证法拉第电磁感应定律中的电磁感应现象。
实验原理：当磁铁穿过线圈时，由于磁感线的变化，线圈中的电流也发生了变化，从而产生了感应电动势。
实验步骤：1. 准备一根磁铁和一个线圈。
2. 将线圈接入一个示波器，调节示波器使其显示电压随时间的变化曲线。
3. 将磁铁快速穿过线圈的中心。
4. 观察示波器上电压随时间的变化曲线，并记录结果。
实验结果：在磁铁穿过线圈的瞬间，示波器上显示的电压出现了明显的变化，随后回归到零值。
实验分析：根据法拉第电磁感应定律，当磁场穿过线圈时，导体中的电流会随之产生。
因此，在磁铁穿过线圈的瞬间，线圈中会产生瞬时电流，进而产生感应电动势。
实验二：电磁感应的应用——发电机实验目的：探究法拉第电磁感应定律在发电机中的应用。
实验原理：发电机是利用导体在磁场中运动引起电磁感应的装置，通过转动磁铁和线圈的相对运动产生电能。
实验步骤：1. 准备一个磁铁和一个线圈。
2. 将线圈连接到一块电阻上，并将电阻接入电路中。
3. 保持磁铁静止，转动线圈。
4. 观察电路中电阻上的电压，并记录结果。
实验结果：当线圈转动时，电路中的电压明显升高，电阻上出现了电流。
实验分析：在发电机中，当磁铁通过线圈时，线圈会受到磁通量的变化，从而产生感应电动势。
将线圈连接到电路中，电流便会通过电阻产生功率，从而发电。
实际应用：1. 发电机：法拉第电磁感应定律的应用使得发电成为可能。
利用发电机，我们可以将机械能转化为电能，满足我们生活和工业上的用电需求。
2. 电磁感应传感器：电磁感应技术在温度计、压力传感器、位移传感器等多种传感器中广泛应用。
传感器中的线圈产生的感应电流和感应电压可以通过测量来得知温度、压力等物理量的变化。
法拉第电磁感应定律的应用
法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律，简称法拉第定律，是描述电磁现象的重要定律之一。
它是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出的，对于理解电磁感应现象和应用电磁感应具有重要意义。
本文将探讨法拉第电磁感应定律的应用，并介绍一些相关领域中的实际案例。
I. 电磁感应的基本原理法拉第电磁感应定律指出：当导体中的磁通量发生变化时，导体中会产生感应电动势。
这是由于磁场的变化引起了电场的涡旋，从而产生了感应电动势。
法拉第定律可以通过以下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
根据法拉第电磁感应定律，我们可以应用电磁感应的原理来设计和改进许多实际应用。
II. 发电机的工作原理发电机是应用法拉第电磁感应定律的典型实例。
发电机通过旋转导线圈在磁场中产生感应电动势，从而产生电能。
当发电机的转子（通常是电动机）旋转时，旋转导线圈切割磁力线，磁通量的变化导致了感应电动势的产生。
这个感应电动势经过整流和调整后，可以转化为直流电或交流电，供给各种不同的电子设备使用。
III. 电磁铁的应用电磁铁是另一个应用法拉第电磁感应定律的重要工具。
电磁铁是由可控电流通过线圈产生的磁场所形成的。
通过改变通过线圈的电流，可以改变电磁铁的磁力强度。
这种特性使得电磁铁在许多领域有广泛的应用。
例如，电磁铁可以用于磁悬浮列车中的悬浮和推动系统，通过改变电流大小来控制磁力，实现列车的悬浮和推动。
此外，电磁铁还可以用于工业自动化中的物体吸附和分拣，通过改变电流来控制物体的吸附和释放。
IV. 电磁感应的应用于传感器技术法拉第电磁感应定律也被广泛应用于传感器技术中。
传感器是一种能够将非电信号转换为电信号的设备，用于检测和测量各种物理量。
例如，电磁感应传感器可以用于测量速度、位置、姿态等参数。
通过将物理量与磁通量或磁场变化联系起来，传感器可以产生与之相关的感应电动势，并将其转换成电信号进行处理和测量。
法拉第电磁感应定律及应用
法拉第电磁感应定律及应用一、感应电动势：（1）在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
（2）当电路闭合时，回路中有感应电流；当电路断开时，没有感应电流，但感应电动势仍然存在。
（3）感应电动势的大小——法拉第电磁感应定律。
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
即.t E ∆∆Φ=说明：（a ）若穿过线圈的磁通量发生变化，且线圈的匝数为n ，则电动势表示式为.tnE ∆∆Φ= （b ）E 的单位是伏特（V ），且.s /Wb 1V 1=证明：.V 1CJ1s A m N 1s m m A N1s m T 1s Wb 122==⋅⋅=⋅⋅=⋅=（c ）区分磁通量Φ、磁通量的变化量∆Φ、磁通量的变化率t∆∆Φ。
2、导体运动产生的感应电动势： （1）导体垂直切割磁感线如图1所示，导体棒ab 在间距为L 的两导轨上以速度v 垂直磁感线运动，磁场的磁感强度为B 。
试分析导体棒ab 运动时产生的感应电动势多大？这属于闭合电路面积的改变引起磁通量的变化，进而导致感应电动势的产生。
由法拉第电磁感应定律知，在时间t 内,BLv B tLvt B t S t E =⋅⋅=⋅∆∆=∆∆Φ=即.BLv E =说明：BLv E =通常用来计算瞬时感应电动势的大小。
（2）导体不垂直切割磁感线若导体不是垂直切割磁感线，即v 与B 有一夹角θ，如图2所示，此时可将导体的速度v 向垂直于磁感线和平行于磁感线两个方向分解，则分速度θ=cos v v 2不使导体切割磁感线，使导体切割磁感线的是分速度θ=sin v v 1，从而使导体产生的感应电动势为：.sin BLv BLv E 1θ==上式即为导体不垂直切割磁感线时，感应电动势大小的计算式。
说明：在公式BLv E =或θ=sin BLv E 中，L 是指有效长度。
在图3中，半径为r 的关圆形导体垂直切割磁感线时，感应电动势BLv E =，.Brv 2E ≠ 3、运用电磁感应定律的解题思路： （1）磁通量变化型法拉第电磁感应定律是本章的核心，它定性说明了电磁感应现象的原因，也定量给出了计算感应电动势的公式：t nE ∆∆Φ=。
从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展
从法拉第电磁感应定律看电磁感应的应用与发展电磁感应是电磁学的重要基础理论之一，也是现代科学技术的核心内容之一。
法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本定律，通过应用和发展这一定律，人类创造了许多重要的科技产品和工艺，并推动了社会的发展进步。
本文将从法拉第电磁感应定律的应用和发展两个方面进行论述。
一、法拉第电磁感应定律的应用1. 发电机法拉第电磁感应定律的最重要应用就是发电机。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量的变化率通过一定的线圈时，会在线圈内感应出电动势。
利用这一原理，人们发明了发电机，将机械能转换为电能。
以水轮发电机为例，机械能通过水轮的转动转化为旋转磁场，这个旋转磁场会经过线圈，从而在线圈内产生电动势。
通过引入导线回路，电动势将驱动电子在回路中移动，最终产生电流。
通过这种方式，我们能够利用自然界的能量，如水能、风能等，将其转换成电能，为人们的生产和生活提供了巨大便利。
2. 变压器变压器也是法拉第电磁感应定律的重要应用之一。
变压器通过改变电流的大小，实现了电能的高效传输和分配。
变压器由两个线圈组成，分别为原线圈和副线圈。
根据法拉第电磁感应定律，当原线圈中的电流发生变化时，会在副线圈中感应出电动势。
利用这一原理，我们可以根据需要调整原线圈和副线圈的匝数比，从而使输入和输出的电压相应变化。
通过变压器，我们能够方便地调整电压大小，实现输电线路中的电压升降。
3. 感应加热感应加热是将电磁感应定律应用于工业制造领域的重要技术之一。
感应加热利用电磁感应现象，将交变磁场穿过导体，使导体内部产生涡流，从而达到加热的目的。
通过这种方式，我们可以实现对金属材料的精确加热，提高生产效率和产品质量。
感应加热广泛应用于钢铁、航空航天、汽车制造等领域，成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
二、法拉第电磁感应定律的发展1. 远距离无线能量传输技术远距离无线能量传输技术是法拉第电磁感应定律在近年来的重要发展之一。
传统上，能量传输需要通过导线实现，这在某些场合限制了应用的灵活性和便利性。
法拉第电磁感应定律及应用
法拉第电磁感应定律及应用高考要求：1、法拉第电磁感应定律。
、法拉第电磁感应定律。
2、自感现象和、自感现象和自感系数自感系数。
3、电磁感应现象的综合应用。
、电磁感应现象的综合应用。
一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1、 内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量磁通量的变化率成正比。
的变化率成正比。
即E ＝n ΔФ/Δt 2、说明：1）在电磁感应中，E ＝n ΔФ/Δt 是普遍适用公式，不论导体回路是否闭合都适用，一般只用来求感应电动势的大小，方向由楞次定律或方向由楞次定律或右手定则右手定则确定。
2）用E ＝n ΔФ/Δt 求出的感应电动势一般是平均值，只有当Δt →0时，求出感应电动势才为瞬时值，若随时间均匀变化，则E ＝n ΔФ/Δt 为定值为定值3）E 的大小与ΔФ/Δt 有关，与Ф和ΔФ没有必然关系。
没有必然关系。
3、 导体在磁场中做切割磁感线运动导体在磁场中做切割磁感线运动1） 平动切割：当导体的运动方向与导体本身垂直，但跟磁感线有一个θ角在匀强磁场中平动切割磁感线时，产生感应电动势大小为：E ＝BLvsin θ。
此式一般用以计算感应电动势的瞬时值，但若v 为某段时间内的平均速度，则E ＝BLvsinθ是这段时间内的平均感应电动势。
其中L 为导体有效切割磁感线长度。
为导体有效切割磁感线长度。
2） 转动切割：线圈绕垂直于磁感应强度B 方向的转轴转动时，产生的感应电动势为：E ＝E m sin ωt ＝nBS m sin ωt 。
3） 扫动切割：长为L 的导体棒在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动时，棒上产生的感应电动势：①动时，棒上产生的感应电动势：① 以中心点为轴时E ＝0；② 以端点为轴时E＝BL 2ω/2；③；③ 以任意点为轴时E ＝B ω（L 12 －L 22）／2。
二、自感现象及自感电动势二、自感现象及自感电动势1、 自感现象：由于导体本身自感现象：由于导体本身电流电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
法拉第电磁感应定律的应用
的应用（一）
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是或变化
感应电动势的大小取决于: 磁通量的变化率的快慢
E求解
法拉第电磁感应定律:
(n为线圈的匝数) 通常计算平均感应电动势 重要的推论:
（θ为v与B夹角） 多用于计算瞬时感应电动势
1．面积S不变时,E＝nSΔB／Δt的应用:
B=(10+10t)T （3）磁场的磁感应强度随时间变化的图 象如图所示:
通过电阻R的电流又各为为多少？
2．E＝BLV的应用:
㈠与电路知识和力学知识的结合 例2：如图所示，裸金属线组成滑框，金属棒ab可滑动， 其电阻为r，长为L，串接电阻R，匀强磁场为B，当ab以 V向右匀速运动过程中，求：
（1）棒ab产生的感应电动势E? （2）通过电阻R的电流I ， ab间的电压U? （3）若保证ab匀速运动，所加外力F的大小， 在时间t秒内的外力做功W大小 ，功率P? （4）时间t秒内棒ab生热 ,电阻R上生热 ?
弧 bac）求bc两点的电势差是多少？
b
解：设金属的电阻率为ρ，导线截面为S，圆环电阻为R，画
出等效电路如图示，则 R1=R/3 R2=2R/3
b
R并= 2R/9 = 2/9× ρ 2πr / S
E r1 v
r
a R2
电动势 E= Brv 内阻 r 1= ρr/S
R1 cc
㈡切割长度L满足某种变化关系的情况
2,在圆环和金属棒上消耗的总功率? M
ER
R R
N
例9：把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为 a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强 磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金 属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当 金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求: 1,棒上的电流I大小,棒两端的电压U?
电磁感应中的法拉第定律及应用
电磁感应中的法拉第定律及应用在电磁感应中，法拉第定律是一个基本的物理定律。
它描述了通过导体中的磁通量变化产生的电动势。
本文将探讨法拉第定律的原理和应用，并介绍一些实际应用案例。
一、法拉第定律的原理法拉第定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
它可以总结为以下公式：ε = -ΔΦ/Δt其中，ε表示感应电动势，ΔΦ表示磁通量的变化量，Δt表示时间的变化量。
该公式表明，当导体中的磁通量发生变化时，就会在导体中感应出电动势。
根据法拉第定律，可以得出以下重要结论：1. 磁通量变化越大，感应电动势越大。
当磁通量Φ在时间Δt内发生改变时，导体中的感应电动势ε与ΔΦ/Δt成正比。
2. 磁通量变化的速率越快，感应电动势越大。
当ΔΦ在Δt内发生快速变化时，导体中的感应电动势ε也会增加。
3. 磁通量与感应电动势的方向成正比。
根据楞次定律，感应电动势的方向使得导体周围的磁场发生变化，并与磁通量的变化方向相反。
二、法拉第定律的应用法拉第定律在实际中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用案例：1. 变压器变压器是利用法拉第定律的基本原理来实现的。
当交流电通过变压器的初级线圈时，产生的交变磁场会穿透次级线圈，导致次级线圈中的磁通量发生变化。
根据法拉第定律，次级线圈中就会感应出电动势，从而实现将电能从初级线圈传递到次级线圈的功能。
2. 发电机发电机也是基于法拉第定律的工作原理来运行的。
当发电机的转子旋转时，导致导线和磁场相对运动，从而改变了导线中的磁通量。
根据法拉第定律，这个变化就会导致感应电动势的产生，进而产生电能。
3. 感应电磁炉感应电磁炉是利用法拉第定律的原理来加热物体的。
感应电磁炉的底部是一个线圈，当通过该线圈的交流电通路变化时，就会产生交变磁场。
将放置在炉上的锅具中的导体材料，如铁，会被感应电动势加热，从而使其快速加热。
4. 手电筒手电筒中的发光二极管（LED）也是通过法拉第定律的应用来工作的。
LED的正极和负极通过电路连接，当电池供电时，电流通过LED并产生磁场。
法拉第电磁感应定律与应用
法拉第电磁感应定律与应用法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一，它描述了磁场变化时在电路中引起的电流的现象。
在本文中，我将介绍法拉第电磁感应定律及其应用。
一、法拉第电磁感应定律的基本原理法拉第电磁感应定律由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律描述了磁场变化时，空间中的导体中会产生感应电动势，从而引起电流的产生。
其数学表达式为：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示穿过导体的磁通量，dt表示时间的微小变化。
负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。
二、法拉第电磁感应定律的应用法拉第电磁感应定律在现代生活中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 发电机原理发电机是利用法拉第电磁感应定律的原理来转换机械能为电能的设备。
发电机中由磁场引起的磁通量的变化经过导线产生感应电动势，从而驱动电流的产生。
这些电流可用于供电、充电等。
2. 变压器的工作原理变压器也是利用法拉第电磁感应定律工作的设备。
当通过变压器的一个线圈的电流变化时，由于两个线圈的互感作用，将会在另一个线圈中诱导出电动势，从而在不同的线圈中实现电能的传输和变换。
3. 电动汽车的充电原理电动汽车的充电是利用法拉第电磁感应定律的原理进行的。
当电动汽车和充电桩之间建立起磁场变化时，通过感应电动势产生的电流可以对电动汽车进行充电。
4. 感应电磁炉的工作原理感应电磁炉也是基于法拉第电磁感应定律的工作原理。
感应电磁炉利用高频交变磁场在炉内感应出的涡流，在导体中产生电阻加热效应，实现加热的目的。
5. 磁力计的工作原理磁力计是利用法拉第电磁感应定律的原理来测量磁场强度的装置。
通过测量感应电动势的大小，可以间接地了解到磁场的强度。
6. 电能表的工作原理电能表（电表）也利用了法拉第电磁感应定律的原理来测量电能的消耗。
通过测量感应电动势的大小，可以得到电能的消耗量。
总结：法拉第电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一，它描述了磁场变化引起导体中的感应电动势和电流的现象。
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1 、平衡问题 两类问题：○ 2 、动态变化（加速度改变的变速运动） ○ ： 临界条件：a=0 时， v 达到稳定速度后匀速运动。
2.受力分析与运动分析 对电磁感应现象中的力学问题，除上一探究点提到的做好受力 情况和运动情况的动态分析外，还需注意导体受到的安培力随运动 速度变化的特点，安培力随速度变化将引起弹力及相应的摩擦力也 随之而变． 3.应用牛顿运动定律和运动规律解答电磁感应问题的基本思路 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和 方向； (2)求电路中的电流； (3)分析研究导体的受力情况 (包含安培力， 用左手定则确定其方 向 )； (4)根据牛顿第二定律和运动规律或平衡条件列方程求解 .
如图13-31所示，U形导体框架宽l=1m，与水平面成 α =30°角倾斜放置在匀强磁场中，磁感强度B=0.2T， 垂直框面向上．在框架上垂直框边放一根质量 m=0.2kg、 有效电阻R=0.1Ω 的导体棒ab，从静止起沿框架无摩擦 下滑，设框架电阻不计，框架有足够长，取 g=10m/s2．求： (1)ab棒下滑的最大速度vmax； (2)在最大速度时，ab棒上 释放的电功率？
两根足够长的光滑固定导轨竖直放 置， 间距为 L， 底端接阻值为 R 的电阻． 将 质量为 m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹 簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所 在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂 直， 如图所示． 除电阻 R 外其余电阻不计， 现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放， 则( ) A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 g B.金属棒向下运动时，流过电阻 R 的电流方向为 a→b B2L2v C.金属棒的速度为 v 时， 所受的安培力大小为 F＝ R D.电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
2、该电源的电动势E=____V，
电路中的电流I=_______ A。
导体棒ab两端的电势差Uab=__________V
如图所示：长L=0.4m，电阻R=0.1Ω的导体棒ab沿 光滑金属导轨向右做速度为v=5m/s匀速直线运动，导 轨cd端连接阻值为R=0.4Ω的电阻（其余电阻不计）。 在垂直于导轨平面的空间内有磁感应强度为B=0.1T的 匀强磁场。 3、导体棒ab所受 安培力的大小 F安=_____N，方向_____， 为使导体棒匀速运动，所需施加的 外力F=_____N，方向_____。 4、外力F 做功的功率P=____W， 安培力做功的功率 P=____W（安培力做_____功） 电源的功率Pˊ=____W 。 电源内部消耗的功率P1=____W， 电阻R消耗的功率P2=____W。
电磁感应定律的应用
如图所示：长L=0.4m，电阻r=0.1Ω的导体棒ab沿 光滑金属导轨向右做速度为v=5m/s匀速直线运动，导 轨cd端连接阻值为R=0.4Ω的电阻（其余电阻不计）。 在垂直于导轨平面的空间内有磁感应强度为B=0.1T的 匀强磁场。
1、电路中相当于电源的部分是 _______，_______相当于 电源的正极。
如图所示，竖直光滑的金属导轨间距为1米，导 轨处于垂直穿出竖直平面的匀强磁场中，将质量 为0.2千克的金属棒放在导轨上，外接电阻R为2 欧，其余电阻不计，让ab棒无初速自由下落，经 过20米后，恰好达到最大速度，此时R上产生的 热量为14.4焦，求 1)感应电流的方向 R 2)ab棒下落的最大速度 3）匀强磁场的磁感应强度
3.用能量方法解答电磁感应问题的一般步骤 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电动势的大小和方向； (2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗电功率的表达式； (3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回 路中电功率的改变所满足的关系式． 4.求解电能的方法 (1)利用安培力的功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做 的功； (2)利用能量守恒求解：若只有电能与机械能的转化，则机械能的减少 量等于产生的电能； (3)利用电路特征求解：根据电路结构直接计算电路中所产生的电能 .
(1)求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小； (2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量 Q＝ 0.1 J，求该过程 ab 位移 x 的大小．
如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导 轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过 程中与导轨接触 良好且保持垂直．起初两根杆都静止．现突然使甲获 得速度 v 而开始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中， 下列说法正确的是( )
想一想：刚才所做的题目中涉及哪几类问题？
1、电磁感应现象中涉及的电路问题
2、电磁感应现象中涉及的力学问题
①平衡问题
②力和运动（动力学）问题
3、电磁感应现象中涉及的能量问题
①安培力做功
②能量转化
如图甲所示， 面积为 0.1 m2 的 10 匝线圈 EFG 处在某磁场 中，t＝0 时，磁场方向垂直于线圈平面向里，磁感应强度 B 随 时间变化的规律如图乙所示．已知线圈与右侧电路接触良好， 电路中的电阻 R＝4 Ω，电容 C＝10 μF，线圈 EFG 的电阻为 1 Ω，其余部分电阻不计．则当开关 S 闭合，电路稳定后，在 t1 ＝0.1 s 至 t2＝0.2 s 这段时间内( )
如图所示，质量 m1＝0.1 kg，电阻 R1＝0.3 Ω，长度 l＝0.4 m 的导 体棒 ab 横放在 U 形金属框架上．框架质量 m2＝0.2 kg，放在绝缘 水平面上， 与水平面间的动摩擦因数 μ＝0.2， 相距 0.4 m 的 MM′、 NN′相互平行， 电阻不计且足够长． 电阻 R2＝0.1 Ω 的 MN 垂直于 MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B＝0.5 T．垂直于 ab 施加 F＝ 2 N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地 运动，始终与 MM′、NN′保持良好接触．当 ab 运动到某处时， 框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g 取 10 m/s2.
如图所示， 闭合线圈 abcd 从高处自由下落一段时间后垂直于磁 场方向进入一有界磁场，从 ab 边刚进入磁场到 cd 边刚进入磁 场的这段时间内，下列说法正确的是( ) A.a 端的电势高于 b 端 B.ad 边所受安培力方向为水平向左 C.线圈可能一直做匀速运动 D.线圈可能一直做匀加速直线运动
有两根与水平方向成 α 角的光滑平行的金属轨道，上端接有可 变电阻 R，下端足够长．空间有垂直于轨道平面的匀强磁场， 磁感应强度为 B，一根质量为 m 的金属杆从轨道上由静止滑 下．经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速 度 vm，则( )
①如果 B 增大，vm 将变大；②如果 α 变大，vm 将变大； ③如果 R 变大，vm 将变大；④如果 m 变小，vm 将变大． A.①② B．②③ C．③④ D．①④
如图,长为L的铜杆OA以O为轴在垂直于匀 强磁场的平面内以角速度ω匀速转动,磁场 的磁感应强度为B,求杆OA两端的电势差.
ω
A
A'
O
二、电磁感应的动力学问题 1、运动过程动态分析 动态分析的基本思路是，对导体的受力情况和运动情况进行动态分析， 导体运动产生感应电动势 →感应电流 →通电导体受安培力 →合外力变化 → 加速度变化 →速度变化 →周而复始地循环，最终导体的加速度等于零，导体 达到稳定运动状态，要抓住 a＝ 0 时，速度 v 达最大值的特点 .
a
b
三、电磁感应中的能量问题 1.电磁感应中的能量转化 电磁感应现象中产生的电能， 一定是由其他形式的能转化而来， 具体问题中会涉及多种形式的能之间的转化，如机械能和电能的相 互转化、内能和电能的相互转化． 导体切割磁感线或闭合电路中磁通量发生变化，在电路中会产 生感应电流，机械能或其他形式的能量转化为电能，具有感应电流 的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为 机械能或电阻的内能．因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化． 2.用能量观点解决电磁感应问题的基本思路 首先做好受力分析和运动分析，明确哪些力做功，正功还是负 功，再明确有哪些形式的能量参与转化，如何转化 (如滑动摩擦力做 功，必然有内能出现；重力做功，可能有机械能参与转化；安培力 做负功过程中有其他形式能转化为电能，安培力做正功的过程中电 能转化为其他形式的能 )，最后由动能定理或能量守恒定律求解．
A.线框一直都有感应电流 B.线框一定有减速运动的过程 C.线框不可能有匀速运动的过程 D.线框产生的总热量为 mg(d＋h＋L)
把矩形线圈从匀强磁场中匀速拉出, 快拉与慢拉比较： (1)拉力那次大？ (2)F做功那次多？ (3)通过线圈的电量那次多？
练习5、一正方形线框边长为a，竖直进入有边 界的匀强磁场，（设线框离磁场较近）磁场宽度 为h(a <h),线框在通过磁场过程中，试分析： 1、感应电流的方向？ 2、比较下落过程中各阶段加速度的关系 3、线框通过磁场过程中的能量转化关系 4、画出线框进入磁场过程中v-t图的大致情况。 a
h
A.电容器所带的电荷量为 6×10－5 C B.通过 R 的电流是 2.5 A，方向从 b 到 a C.通过 R 的电流是 2 A，方向从 a 到 b D.R 消耗的电功率是 0.16 W
一、电磁感应中的电路问题解题思路 1、谁是电源？ ①明确电源的电动势 ΔФ ΔB ΔS 1 2 E＝ n ＝nS ＝nB ，E＝BLv，E＝ BL ω Δt Δt Δt 2 ②明确电源的正、 负极： 根据电源内部电流的方向是从负极 流向正极，即可确定“电源”的正、负极． ③明确电源的内阻：即相当于电源的那部分电路的电阻． 2、电路结构？（画出电路图） 明确电路关系：即构成回路的各部分电路的串、并联关系． 3、电路计算 结合闭合电路欧姆定律和电功、 电功率等能量关系列方程求 解.特别注意：电源两端的电压是路端电压。
如图，竖直平行放置的足够长的光滑导轨，相距0.5m，电 阻不计，上端接阻值为4的电阻，下面连有一根接触良 好的能自由运动的水平导体棒，重为2N，电阻为1 ，在 导体间有与导轨平面垂直的匀强磁场，B=2T，现使导体棒 在重力作用下向下运动，试分析导体棒下落的运动情况， 求： 1.导体棒下落的最大速度 R 2.导体棒两端的最大电压 3.上端电阻的最大功率 B 4.导体棒下落到最大速度一半时的加速度； 5.若此时导体棒已经下落了2m，则线框在 下落过程中所产生的热量？