電磁感應專題復習

1、電磁感應專題復習學習目標：1、 能熟練應用用楞次定律、右手定則判斷感應電流的方向；2、 能熟練應用法拉第電磁感應定律分析解決問題； 題組一：單棒問題【例 1】如圖所示，相距為 L 的兩條足夠長的光滑平行金屬導軌與水平面的夾角為0,上端連接定值電阻 R,導軌上水平虛線 MNPQ 區(qū)域內(nèi)，存在著垂直于軌道平面向下的勻強磁場，磁感應強度為B 將質(zhì)量為 m、電阻為 r 的導體棒在距磁場上邊界 d 處由靜止釋放，導體棒進入磁場運動距離 s 到達 CD 位置, 速度增加到v1，此時對導體棒施加一平行于導軌的拉力，使導體棒以速度v1勻速運動時間 t 后離開磁場導體棒始終與導軌垂直且電接觸良好，不計導軌的電阻

2、，重力加速度為g.求：(1)導體棒剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢E;(2) 導體棒到達 CD 位置時，電阻 R 上的電功率 P;(3 )整個過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q .【練習 1】如圖甲所示，不計電阻的“ U”形光滑導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B= 1.0T，有一導體桿 AC 橫放在框架上，其質(zhì)量為m= 0.10kg，電阻為 R= 4.0Q?，F(xiàn)用細繩栓住導體桿，細繩的一端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過光滑的定滑輪與物體 D 相連，物體 D 的質(zhì)量為 M = 0.30kg，電動機的內(nèi)阻為r= 1.0Q。接通電路后，電壓表的示數(shù)恒為U=8.0V，電流

3、表的示數(shù)恒為 1= 1.0A，電動機牽引原來靜止的導體桿AC 平行于 EF 向右運動，其運動的位移一時間圖像如圖乙所示。取g= 10m/s2。求:(1) 勻強磁場的寬度；(2 )導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。二、雙棒問題【例 2】如圖所示，兩根相距為I 的平行光滑金屬長導軌固定在同一水平面上，并處于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B， ab 和 cd 兩根金屬細桿靜止在導軌的上面，與導軌一起構(gòu)成矩形閉合電路，兩根細桿的質(zhì)量都等于m，電阻都等于 r，導軌的電阻忽略不計。從 t=0 時刻開始，兩根細桿分別受到平行于導軌方向、大小均為F 的拉力的作用，分別向相反方向滑動，經(jīng)過時間T,兩桿同

4、時達到最大速度，以后都做勻速直線運動。(1 )、若在 ti(tiT)時刻每根細桿的速度大小等于vi，求此時刻每根細桿加速度的大小，(2 )、在 0 T 時間內(nèi)，經(jīng)過細桿橫截面的電量是多少？【練習 2】相距為 L = 0.20m 的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m= 0.1kg 的金屬細桿 ab、cd 與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)均為尸 0.5,導軌電阻不計，回路總電阻為R= 1.0Q.整個裝置處于磁感應強度大小為 B = 0.50T、方向豎直向上的勻強磁場中.當ab 桿在平行于水平導軌的拉力F 作用下從靜止開始

5、沿導軌勻加速運動時，cd 桿也同時從靜止開始沿導軌向下運動測得拉力F 與時間 t 的關系如圖所示.g = 10m/s2，求：(1) ab 桿的加速度 a 和動摩擦因素；(2) 桿 cd 從靜止開始沿導軌向下運動達到最大速度所需要的時間；圖(3)畫出桿 cd 在整個運動中加速度隨時間變化的a-t圖像，要求標 明坐標值(不要求寫出推導過程)二、線框問題【例 3】(2013 江蘇單科)如圖所示，勻強磁場中有一矩形閉合線圈abed，線圈平面與磁場垂直。線圈的匝數(shù) N=100，邊長 ab =1.0m、be=0.5m，電阻 r=2i。 磁感應強度 B 在 01s內(nèi)從零均勻變化到 0.2T。在 15s 內(nèi)從

6、 0.2T 均勻變化到-0. 2T,取垂直紙面向里為磁場的正方向。求：XXXX(1) 0.5s 時線圈內(nèi)感應電動勢的大小E 和感應電流的方向；a(2)在 15s 內(nèi)通過線圈的電荷量 q；XXXX(3)在 05s 內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。冥XXX【練習 3】如圖所示，在距離水平地面h=0.8m 的虛線的上方有一個方向垂 直于紙面水平向內(nèi)的勻強磁場。正方形線框abed 的邊長l=0.2m，質(zhì)量n=0.1kg ,電阻R=0.08Q. 一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量 M=0.2kg 的物體 A。開始時線框的 cd 邊在地面上，各段繩都 處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A, 段時間后線框進入磁場運動，已知線框的 ab 邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。當線框的 cd 邊進入磁場時物體 A 恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段 時間后開始下落