電磁感應(yīng)練習(xí)題

1、Ra Fb 例題：長(zhǎng)度為例題：長(zhǎng)度為L(zhǎng)電阻為電阻為r的導(dǎo)體的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右作沿光滑導(dǎo)線框向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為v，線框中接有電阻，線框中接有電阻R，線框放，線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線框的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線框平面，線框的電阻不計(jì)平面，線框的電阻不計(jì)1、畫(huà)出等效電路圖、畫(huà)出等效電路圖2、求電路中的電動(dòng)勢(shì)及電流、求電路中的電動(dòng)勢(shì)及電流3、求導(dǎo)體、求導(dǎo)體ab所受的安培力的大小及方向所受的安培力的大小及方向4、求使導(dǎo)體、求使導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力向右勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力5、求外力做功的功率及感應(yīng)電流的功率、求外力做功的

2、功率及感應(yīng)電流的功率6、求、求R的電功率及的電功率及ab間的電壓間的電壓牛二定律分析運(yùn)動(dòng)牛二定律分析運(yùn)動(dòng)情況情況從功能角度分析：從功能角度分析：什么力做功對(duì)應(yīng)什什么力做功對(duì)應(yīng)什么形式能量的改變。么形式能量的改變。練習(xí)：如圖所示，長(zhǎng)練習(xí)：如圖所示，長(zhǎng)L L1 1、寬寬L L2 2的矩形線圈電阻為的矩形線圈電阻為R R，處，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度直。求：將線圈以向右的速度v v勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程勻速拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中，中，拉力的大小拉力的大小F F； 拉力的功率拉力的功率P P； 拉力做的拉力做的功功

3、W W； 線圈中產(chǎn)生的電熱線圈中產(chǎn)生的電熱Q Q ；通過(guò)線圈某一截面通過(guò)線圈某一截面的電荷量的電荷量q q 。FL1L2BvvRvLBFBILFREIvBLE22222,22222vRvLBFvPvRvLLBFLW12221vWQRRLBLtREtIq21 例題：如圖，豎直放置的例題：如圖，豎直放置的U U形導(dǎo)軌寬為形導(dǎo)軌寬為L(zhǎng) L，上端串有，上端串有電阻電阻R R（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感（其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。金屬棒棒abab的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從，

4、與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦。從靜止釋放后靜止釋放后abab保持水平而下滑。試求保持水平而下滑。試求abab下滑的最大下滑的最大速度速度v vm mRa m Lb mgRvLBFm22解法一：釋放瞬間解法一：釋放瞬間ab只受重力，開(kāi)始向只受重力，開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)。隨著速度的增大，感應(yīng)下加速運(yùn)動(dòng)。隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流、感應(yīng)電流I、安培力、安培力F都隨都隨之增大，加速度隨之減小。當(dāng)之增大，加速度隨之減小。當(dāng)F增大增大到到F=mg時(shí)，加速度變?yōu)榱?，這時(shí)時(shí)，加速度變?yōu)榱?，這時(shí)ab達(dá)到最大速度。達(dá)到最大速度。 由由 可得可得22LBmgRvm（2006上海）上海）如圖所示，將邊長(zhǎng)為如

5、圖所示，將邊長(zhǎng)為a a、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m、電、電阻為阻為R R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速里線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大落下并勻速進(jìn)人磁場(chǎng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力小恒定的空氣阻力f f且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)求：（且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)求：（1 1

6、）線）線框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度框在下落階段勻速進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度V V2 2；(2(2）線框在）線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度V V1 1；（；（3 3）線框在上升）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q Q (06q)如圖所示，位于一水平面內(nèi)的、兩根平行的光如圖所示，位于一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)滑金屬導(dǎo)軌，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直

7、現(xiàn)用放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿拉桿ab，使它由靜止開(kāi)始向，使它由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)桿與導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均右運(yùn)動(dòng)桿與導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均可不計(jì)用可不計(jì)用E表示回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，表示回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，i表示回路中表示回路中的感應(yīng)電流，在的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過(guò)程中，電阻消耗的隨時(shí)間增大的過(guò)程中，電阻消耗的功率等于功率等于 AF的功率的功率 B安培力的功率的絕對(duì)值安培力的功率的絕對(duì)值 CF與安培力的合力的功率與安培力的合力的功率 DiEabF電阻BD （0303江蘇）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平江蘇）如圖所示，兩根平行金

8、屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r r0 00.10/m0.10/m，導(dǎo)，導(dǎo)軌的端點(diǎn)軌的端點(diǎn)P P、Q Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離的距離l l0.20m0.20m。有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于。有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于桌面，已知磁感強(qiáng)度桌面，已知磁感強(qiáng)度B B與時(shí)間與時(shí)間t t的關(guān)系為的關(guān)系為B Bktkt，比，比例系數(shù)例系數(shù)k k0.020T/s0.020T/s，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)，一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，

9、在在t t0 0時(shí)刻，金屬桿緊靠在時(shí)刻，金屬桿緊靠在P P、Q Q端，在外力作用下，端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，桿以恒定的加速度從靜止開(kāi)始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?dòng)，求在求在t t6.0s6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力。時(shí)金屬桿所受的安培力。答案： trlkF0221231.44103N 一個(gè)邊長(zhǎng)為一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為、匝數(shù)為N的正方形線圈的總電阻為的正方形線圈的總電阻為R，以恒定的速率以恒定的速率v通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)寬度為線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)寬度為b，如圖所示，如圖所示，整個(gè)線圈通過(guò)

10、磁場(chǎng)。在下列兩種情況下：整個(gè)線圈通過(guò)磁場(chǎng)。在下列兩種情況下：(1) Lb，問(wèn)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？，問(wèn)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少？ （0101春北京）兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于春北京）兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為l l。導(dǎo)軌上面橫放。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒著兩根導(dǎo)體棒abab和和cdcd，構(gòu)成矩形回路，如圖所，構(gòu)成矩形回路，如圖所示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m m，電阻皆為，電阻皆為R R，回路中，回路中其余部分的電阻可不計(jì)在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎其余部分的電阻可不計(jì)在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B設(shè)兩導(dǎo)體棒均設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行開(kāi)始時(shí)，棒可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行開(kāi)始時(shí)，棒cdcd靜止，棒靜止，棒abab有指向棒有指向棒cdcd的初速度的初