第27講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題(共4頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第27講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問題主備人：雷廣 審稿人：金生華第一部分：高考要求1法拉第電磁感應(yīng)定律 （）2導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 （只限于L垂直于B、v的情況） （）3電源的電動勢和內(nèi)電阻閉合電路的歐姆定律路端電壓 （）第二部分：基本概念與規(guī)律 1閉合電路歐姆定律 2法拉第電磁感應(yīng)定律及運(yùn)用 3導(dǎo)體棒切割磁感線時的感應(yīng)電動勢 4綜合運(yùn)用第三部分：典型例題Rba例1截面積為S=0.2m2，n =10匝的圓形線圈處于如圖所示的磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度以每秒0.2T的速率增加，電阻R=3，線圈電阻r =1（其余電阻不計(jì)）。則電阻R兩端的電壓為 V，流過R的電流方向?yàn)?，10

2、s內(nèi)通過R的電量為 。例2AB兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成且均為10匝，半徑為rA =2rB，內(nèi)有如圖所示的有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，若磁場均勻地減小，則A、B環(huán)中感應(yīng)電動勢之比_，產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比_例3如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和 P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4T。現(xiàn)使ab以10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動。(1)ab中的感應(yīng)電動勢多大? (2)ab中電流的方向如何? (3)若定值電阻R3.0，導(dǎo)體棒的電阻r1.0，則ab兩端

3、的電勢差為多少?QvPcbad例4固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd，各邊長l，其中ab 是一段電阻為R 的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的銅線.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)有一與ab 段所用材料、粗細(xì)、長度都相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，如圖所示，以恒定速度v從ad 滑向bc，當(dāng)PQ滑過 l / 3 的距離時，通時aP段電阻絲的電流是多大?方向如何? 例5如圖示，在一磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 0.5T 的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向水平放置著兩根相距為 h = 0.1m 的平行金屬導(dǎo)軌MN 與PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)N、Q之間連接有一阻值R=0.3的電阻導(dǎo)軌上

4、跨放著一根長l =0.2m，每米長電阻為 r=2 的金屬棒ab，與導(dǎo)軌正交放置，交點(diǎn)為c、d ，當(dāng)金屬棒以速度 v=4m/s 向左作勻速運(yùn)動時，試求：（1）電阻R中的電流大小和方向；（2）金屬棒ab 兩端的電勢差。例6如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦滑動，此時adeb構(gòu)成一個邊長為l 的正方形，棒的電阻為r，其余部分電阻不計(jì)，開始時磁感強(qiáng)度為B0（1）若從t=0時刻起，磁感強(qiáng)度均勻增加，每秒增量為k，同時保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，在圖上標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。（2）若從t=0時刻起，磁感強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v 向右作

5、勻速運(yùn)動時，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時間變化（寫出B與t 關(guān)系式）？班級 姓名 第四部分：課后練習(xí)（第34講：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有關(guān)電路的分析與計(jì)算）1矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示。若規(guī)定順時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列i-t圖中正確的是：2一閉合線圈固定在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場中.設(shè)向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正方向，線圈中的箭頭為電流i的正方向（如圖1所示）。已知線圈中感生電流i隨時間而變化的圖象如圖2所示。則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間而變化的圖象可能是：3圖中兩條平行虛線之間存在勻

6、強(qiáng)磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈， ad與bc間的距離也為l。t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿abcda的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是：4如圖所示，LOO/L/為一折線，它所形成的兩個角LO O/和OO/L/均為45°。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場，其方向垂直于紙面向里，一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO/的方向以速度v作勻速直線運(yùn)動，在t0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖

7、中能夠正確表示電流時間（It）關(guān)系的是（時間以l/v為單位）： 5如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場、磁場方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合，導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以abcdef為線框中的電動勢的正方向，以下四個t關(guān)系示意圖中正確的是6如圖，在勻強(qiáng)磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導(dǎo)軌aob（在紙面內(nèi)），磁場方向垂直紙面朝里，另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于oa、ob放置。保持導(dǎo)軌之間接觸良好，金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程：以

8、速率v移動d，使它與ob的距離增大一倍；再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；然后，再以速率2v移動c，使它回到原處；最后以速率2v移動d，使它也回到原處。設(shè)上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則：AQ1Q2Q3Q4 BQ1Q22Q32Q4 C2Q12Q2Q3Q4 DQ1Q2Q3Q4 7如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長度為L/2。磁場的磁感強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有一段長度為L/2、電阻為R/2的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為L/3時，導(dǎo)線a c中的電流是多大？方向如何？8半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強(qiáng)度為B0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a0.4m，b0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R02，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì)（1）、若棒以v05m/s