2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 3 習(xí)題課：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案 教科版選修3-2

《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 3 習(xí)題課：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案 教科版選修3-2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第一章 電磁感應(yīng) 3 習(xí)題課：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用學(xué)案 教科版選修3-2（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、3　習(xí)題課：法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道公式E＝n與E＝BLv的區(qū)別和聯(lián)系，能夠應(yīng)用這兩個(gè)公式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).2.掌握導(dǎo)體棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算.3.掌握電磁感應(yīng)電路中感應(yīng)電荷量求解的基本思路和方法． 1．E＝n和E＝BLv的區(qū)別和聯(lián)系 (1)研究對(duì)象不同：E＝n研究整個(gè)閉合回路，求得的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．E＝BLv研究的是閉合回路上的一部分導(dǎo)體，即做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線．求得的是部分導(dǎo)體上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． (2)適用范圍不同：E＝n適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象；E＝BLv只適用于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況． (3)實(shí)際應(yīng)用不同：E＝

2、n應(yīng)用于磁感應(yīng)強(qiáng)度變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便；E＝BLv應(yīng)用于導(dǎo)線切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便． (4)E的意義不同：E＝n一般求得的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，E＝BLv一般求得的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． ①求解某一過(guò)程(或某一段時(shí)間)內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)或平均電流以及通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的電荷量等問(wèn)題時(shí)，應(yīng)選用E＝n. ②求解某一時(shí)刻(或某一位置)的電動(dòng)勢(shì)、瞬時(shí)電流、功率及某段時(shí)間內(nèi)的電功、電熱等問(wèn)題時(shí)，應(yīng)選用E＝BLv. 2．I＝是電流在時(shí)間t內(nèi)的平均值，變形公式q＝It可以求時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的電荷量． 3．線速度v與角速度ω的關(guān)系：v＝ωr. 一、E＝n和E＝BLv的選用技巧

3、 1．E＝n適用于任何情況，一般用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．當(dāng)Δt→0時(shí)，E可為瞬時(shí)值． 2．E＝BLv是法拉第電磁感應(yīng)定律在導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的具體表達(dá)式，一般用于求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)v為瞬時(shí)速度，但當(dāng)v為平均速度時(shí)，E可為平均電動(dòng)勢(shì)． 3．當(dāng)回路中同時(shí)存在兩部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，總電動(dòng)勢(shì)在兩者方向相同時(shí)相加，方向相反時(shí)相減(方向相同或相反是指感應(yīng)電流在回路中的方向)． 例1　如圖1甲所示，固定在水平面上電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌，間距d＝0.5 m．右端接一阻值為4 Ω的小燈泡L，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙規(guī)律變化．CF長(zhǎng)為2 m．在t

4、＝0時(shí)，金屬棒從圖中位置由靜止在恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)到EF位置，整個(gè)過(guò)程中，小燈泡亮度始終不變．已知ab金屬棒電阻為1 Ω，求： 圖1 (1)通過(guò)小燈泡的電流； (2)恒力F的大??； (3)金屬棒的質(zhì)量． 答案　(1)0.1 A　(2)0.1 N　(3)0.8 kg 解析　(1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電路總電阻R總＝RL＋Rab＝5 Ω 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1＝＝S＝0.5 V 燈泡中的電流強(qiáng)度為：IL＝＝0.1 A (2)因燈泡亮度不變，故在t＝4 s末金屬棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，且做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬棒中的電流強(qiáng)度：I＝IL＝0.1 A 恒力大?。篎＝FA＝BId＝0.1

5、N (3)因燈泡亮度不變，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E2＝E1＝0.5 V 金屬棒在磁場(chǎng)中的速度：v＝＝0.5 m/s 金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)的加速度為：a＝＝0.125 m/s2 故金屬棒的質(zhì)量為：m＝＝0.8 kg 例2　如圖2所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，若AB以5 m/s的速度從O點(diǎn)開(kāi)始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長(zhǎng)，它們每米長(zhǎng)度的電阻都是0.2 Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2 T．問(wèn)： 圖2 (1)3 s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長(zhǎng)度是多少？此時(shí)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？回路中的電流為多少？ (2)3 s內(nèi)回路中的磁通

6、量變化了多少？此過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？ 解析　(1)夾在導(dǎo)軌間的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)才是電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 3 s末，夾在導(dǎo)軌間導(dǎo)體的長(zhǎng)度為： l＝vt·tan 30°＝5×3×tan 30° m＝5 m 此時(shí)：E＝Blv＝0.2×5×5 V＝5 V 電路電阻為R＝(15＋5＋10)×0.2 Ω≈8.196 Ω 所以I＝≈1.06 A. (2)3 s內(nèi)回路中磁通量的變化量ΔΦ＝BS－0＝0.2××15×5 Wb＝ Wb 3 s內(nèi)電路產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝＝ V＝ V. 答案　(1)5 m　5 V　1.06 A (2) Wb　 V 二、電磁感應(yīng)中的

7、電量問(wèn)題 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過(guò)閉合電路某截面的電荷量q＝Δt，而＝＝n，則q＝n，所以q只和線圈匝數(shù)、磁通量的變化量及總電阻有關(guān)，與完成該過(guò)程需要的時(shí)間無(wú)關(guān)． 注意：求解電路中通過(guò)的電荷量時(shí)，一定要用平均電動(dòng)勢(shì)和平均電流計(jì)算． 例3　如圖3中甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝1 000，線圈面積S＝300 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4 Ω的電阻，線圈處在有一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場(chǎng)中，圓形磁場(chǎng)的面積S0＝200 cm2，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．求： 圖3 (1)第4秒時(shí)線圈的磁通量及前4 s內(nèi)磁通量的變化量． (2)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．

8、 (3)前4 s內(nèi)通過(guò)R的電荷量． 解析　(1)磁通量Φ＝BS0＝0.4×200×10－4 Wb＝8×10－3 Wb 因此磁通量的變化量為：ΔΦ＝0.2×200×10－4 Wb＝4×10－3 Wb (2)由圖像可知前4 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率 ＝0.05 T/s 4 s內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝nS0＝1 000×0.05×0.02 V＝1 V (3)電路中平均電流＝　q＝t 通過(guò)R的電荷量q＝n 所以q＝0.8 C. 答案　(1)8×10－3 Wb　4×10－3 Wb　(2)1 V (3)0.8 C 三、轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 例4　長(zhǎng)為l的金屬棒ab以a點(diǎn)

9、為軸在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)以角速度ω做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.求： 圖4 (1)ab棒各點(diǎn)的速率平均值． (2)ab兩端的電勢(shì)差． (3)經(jīng)時(shí)間Δt金屬棒ab所掃過(guò)面積中磁通量為多少？此過(guò)程中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？ 解析　(1)ab棒各點(diǎn)速率平均值＝＝＝ωl (2)ab兩端的電勢(shì)差：E＝Bl＝Bl2ω (3)經(jīng)時(shí)間Δt金屬棒ab所掃過(guò)的扇形面積為ΔS，則： ΔS＝l2θ＝l2ωΔt，ΔΦ＝BΔS＝Bl2ωΔt. 由法拉第電磁感應(yīng)定律得： E＝＝＝Bl2ω. 答案　(1)ωl　(2)Bl2ω　(3)Bl2ωΔt　Bl2ω 1．(E＝n與E＝B

10、Lv的選用技巧)如圖5所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直．從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是(　　) 圖5 A．半圓形段導(dǎo)線不受安培力 B．CD段直導(dǎo)線始終不受安培力 C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝Bav D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值＝πBav 答案　CD 解析　由F＝BIl可知，當(dāng)垂直磁感線方向放置的導(dǎo)線中有電流時(shí)，導(dǎo)線受到安培力的作用，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．當(dāng)半圓形閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí)，這時(shí)有效切割長(zhǎng)度最大為a，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值Em＝Bav

11、，C正確．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值＝＝πBav.D正確． 2．(轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算)如圖6所示，導(dǎo)體棒AB的長(zhǎng)為2R，繞O點(diǎn)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OB長(zhǎng)為R，且O、B、A三點(diǎn)在一條直線上，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)充滿轉(zhuǎn)動(dòng)平面且與轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直，那么AB兩端的電勢(shì)差為 (　　) 圖6 A.BωR2 B．2BωR2 C．4BωR2 D．6BωR2 答案　C 解析　A點(diǎn)線速度vA＝ω·3R，B點(diǎn)線速度vB＝ωR，AB棒切割磁感線的平均速度＝＝2ωR，由E＝Blv得，AB兩端的電勢(shì)差為E＝B·2R·＝4BωR2，C正確． 3．(E＝n與E＝BLv的選用技巧)可繞

12、固定軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的正方形線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)摩擦和空氣阻力，線框從水平位置由靜止釋放，到達(dá)豎直位置所用的時(shí)間為t，此時(shí)ab邊的速度為v.設(shè)線框始終處在豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖7所示，試求： 圖7 (1)這個(gè)過(guò)程中回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)； (2)到達(dá)豎直位置瞬間回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 答案　(1)　(2)BLv 解析　(1)線框從水平位置到達(dá)豎直位置的過(guò)程中回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝＝. (2)線框到達(dá)豎直位置時(shí)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E′＝BLv. 4．(電磁感應(yīng)中的電量問(wèn)題)有一面積為S＝100 cm2的金屬環(huán)，電阻為R＝0.1 Ω，環(huán)中磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖8所示，且磁場(chǎng)方

13、向垂直紙面向里，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬環(huán)的電荷量是多少？ 圖8 答案　0.01 C 解析　由法拉第電磁感應(yīng)定律知金屬環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝n，由閉合電路的歐姆定律知金屬環(huán)中的感應(yīng)電流為I＝.通過(guò)金屬環(huán)截面的電荷量q＝I·Δt＝＝ C＝0.01 C. 題組一　電磁感應(yīng)中的電量問(wèn)題 1．如圖1所示，將直徑為d、電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中拉出，這一過(guò)程中通過(guò)金屬環(huán)某一截面的電荷量為 (　　) 圖1 A. B. C. D. 答案　A 解析?。絥，故q＝·Δt＝·Δt＝n＝n＝，(n＝1)． 2．在物理實(shí)驗(yàn)中，常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器

14、測(cè)定通過(guò)電路的電量．如圖2所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R.若將線圈放在被測(cè)量的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)90°，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出被測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 (　　) 圖2 A. B. C. D. 答案　B 解析　由法拉第電磁感應(yīng)定律：E＝n可求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，再由閉合電路歐姆定律I＝可求出感應(yīng)電流的大小，根據(jù)電量的公式q＝It，可得q＝n.由于開(kāi)始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)90°，則有ΔΦ＝BS；所以

15、由以上公式可得：q＝，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B. 3．如圖3中甲所示，一個(gè)電阻為R，面積為S的矩形導(dǎo)線框abcd，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成45°角，O、O′分別是ab和cd邊的中點(diǎn)．現(xiàn)將線框右半邊ObcO′繞OO′逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°到圖乙所示位置．在這一過(guò)程中，導(dǎo)線中某個(gè)橫截面通過(guò)的電荷量是(　　) 圖3 A. B. C. D．0 答案　A 解析　對(duì)線框的右半邊(ObcO′)未旋轉(zhuǎn)時(shí)整個(gè)回路的磁通量Φ1＝BSsin 45°＝BS； 對(duì)線框的右半邊(ObcO′)旋轉(zhuǎn)90°后，穿進(jìn)跟穿出的磁通量相等，整個(gè)回路的磁

16、通量Φ2＝0.|ΔΦ|＝|Φ2－Φ1|＝BS.根據(jù)公式可得：q＝It＝Δt＝.A正確． 4．如圖4所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合．在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由B均勻地減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量Q＝________. 圖4 答案　 解析　初始狀態(tài)導(dǎo)線環(huán)中的磁通量為Φ1＝(πb2－πa2)B－πa2B末狀態(tài)導(dǎo)線環(huán)中的磁通量為Φ2＝0.其磁通量的變化量|ΔΦ|＝|ΔΦ2－ΔΦ1|＝|(πb2－2πa2)B| 產(chǎn)生的電荷量q＝It＝t＝＝ 題組

17、二　轉(zhuǎn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 5.一直升機(jī)停在南半球的地磁極上空．該處地磁場(chǎng)的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.直升機(jī)螺旋槳葉片的長(zhǎng)度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為f，順著地磁場(chǎng)的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)軸端為b，如圖5所示，如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用E表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則(　　) 圖5 A．E＝fl2B B．E＝πfl2B C．E＝2πfl2B D．E＝4πfl2B 答案　B 解析　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，E＝Blv＝Blω×＝Bl×2πf×＝πfl2B，B項(xiàng)正確． 6．如圖6所示，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)為4L，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感

18、應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體繞過(guò)O點(diǎn)垂直紙面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，aO長(zhǎng)為L(zhǎng).則a端和b端的電勢(shì)差Uab的大小等于 (　　) 圖6 A．2BL2ω B．4BL2ω C．6BL2ω D．8BL2ω 答案　B 解析　Uoa＝BL2ω，Uob＝B(3L)2ω 所以Uab＝Uob－Uoa＝4BL2ω，B正確． 題組三　E＝n與E＝BLv的選用技巧及綜合應(yīng)用 7.如圖7所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面(紙面)向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線框中

19、產(chǎn)生感應(yīng)電流．現(xiàn)使線框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化．為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為(　　) 圖7 A. B. C. D. 答案　C 解析　當(dāng)線框繞過(guò)圓心O的轉(zhuǎn)動(dòng)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于面積的變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流．設(shè)半圓的半徑為r，導(dǎo)線框的電阻為R，即I1＝＝＝＝＝.當(dāng)線框不動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí)，I2＝＝＝＝，因I1＝I2，可得＝，C選項(xiàng)正確． 8.如圖8所示，PQRS為一正方形導(dǎo)線框，它以恒定速度向右進(jìn)入以MN為邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里，MN邊界與線框的邊QR所

20、在的水平直線成45°角，E、F分別是PS和PQ的中點(diǎn)．關(guān)于線框中的感應(yīng)電流，正確的說(shuō)法是(　　) 圖8 A．當(dāng)E點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大 B．當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大 C．當(dāng)F點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大 D．當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，線框中感應(yīng)電流最大 答案　B 解析　當(dāng)P點(diǎn)經(jīng)過(guò)邊界MN時(shí)，切割磁感線的有效長(zhǎng)度是SR，感應(yīng)電流達(dá)到最大． 9．穿過(guò)某線圈的磁通量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖9所示，在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值的時(shí)間是(　　) 圖9 A．0 s～2 s B．2 s～4 s C．4 s～6 s D．6 s～10 s

21、 答案　C 解析　在Φ—t圖像中，其斜率在數(shù)值上等于磁通量的變化率，斜率越大，電動(dòng)勢(shì)也越大．故C正確． 10．如圖10中(a)所示的螺線管，匝數(shù)n＝1 500匝，橫截面積S＝20 cm2，電阻r＝1.5 Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1＝3.5 Ω，R2＝25 Ω，方向向右穿過(guò)螺線管的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖(b)所示規(guī)律變化，試計(jì)算回路中的電流． 圖10 答案　0.2 A 解析　由圖(b)知，螺線管中磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻增加，其變化率為＝ T/s＝2 T/s. 由法拉第電磁感應(yīng)定律知螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝n＝n·S＝1 500×20×10－4×2 V＝6.0 V 由閉合電

22、路歐姆定律知螺線管回路的電流為 I＝＝ A＝0.2 A 11．如圖11所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝1 000，線圈面積S＝200 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4 Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示．求： 圖11 (1)前4 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． (2)前5 s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 答案　(1)1 V　(2)0 解析　(1)前4秒內(nèi)磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－Φ1＝S(B2－B1)＝200×10－4×(0.4－0.2)Wb＝4×10－3 Wb 由法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝n＝1 000× V＝1 V. (2)前5秒內(nèi)磁通量的變化ΔΦ′＝Φ2′－Φ1＝S(B2′－B1)＝200×10－4×(0.2－0.2)Wb＝0 由法拉第電磁感應(yīng)定律得E′＝n＝0 11