難電磁感應(yīng)電路問題分析

1、電磁感應(yīng)電路問題分析解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型，即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動勢的大小相當于電源電動勢.其余部分相當于外電路，并畫出等效電路圖.此時，處理問題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時導(dǎo)體兩端有電壓，但沒有電流流過，這類似電源兩端有電勢差但沒有接入電路時，電流為零.高考真題1.(1999年廣東卷)如圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場垂直紙面向里.有

2、一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當金屬環(huán)向右做勻速運動時A.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為B.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為C.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為D.沒有感應(yīng)電流通過電阻R2.(1999年上海卷)如圖所示，長為L、電阻r=0.3、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有R=0.5的電阻，量程為了03.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為01.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面.

3、現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移.當金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏.問：(1)此滿偏的電表是什么表?說明理由.(2)拉動金屬棒的外力F多大?(3)此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導(dǎo)軌上.求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量.典例精析例1、如圖48所示，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強磁場中，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，ac長度為磁場的磁感強度為B，方向垂直紙面向里現(xiàn)有一段長度為，電阻為的均勻?qū)w棒MN架在導(dǎo)線框上，開始時緊靠ac，然后沿bc方向以恒定速度v向b端滑

4、動，滑動中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸，當MN滑過的距離為時，導(dǎo)線ac中的電流為多大？方向如何？圖48強化訓(xùn)練1.在方向水平的、磁感應(yīng)強度為0.5T的勻強磁場中，有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef，其寬度為1m，其下端與電動勢為12V、內(nèi)電阻為1的電源相接，質(zhì)量為0.1kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動，如圖所示，除電源內(nèi)阻外，其他一切電阻不計，g=10m/s2，從S閉合直到金屬棒做勻速直線運動的過程中（ ）A.電源所做的功等于金屬棒重力勢能的增加B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱C.勻速運動時速度為20m/sD.勻速運動時電路中的電流強度大小是2A2.兩根光滑

5、的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計.斜面處在勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度.如圖所示，在這過程中A.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零B.作用于金屬棒上的各個力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱3.如圖所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場方向相反，磁感應(yīng)強度的大小均為B.一半徑為b，電阻為R的圓形導(dǎo)線

6、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)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量Q=_.4.如圖所示，放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為l，置于磁感應(yīng)強度值為B的勻強磁場中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有電阻為R，其他電阻不計，導(dǎo)軌右端接有電容為C的電容器，長為2l的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ上，現(xiàn)將棒以角速度繞a點沿水平導(dǎo)軌平面順時針旋轉(zhuǎn)90°角，求這個過程中通過R的總電量是多少?5.如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為.整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B的

7、，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段.今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端.求：(1)EF棒下滑過程中的最大速度;(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計)?6.在磁感應(yīng)強度為B=0.4T的勻強磁場中放一個半徑r0=50cm的圓形導(dǎo)軌，上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起以角速度=103 rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動.圓導(dǎo)軌邊緣和兩

8、棒中央通過電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R0=0.8，外接電阻R=3.9，如所示，求：(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢.(2)當電鍵S接通和斷開時兩電表示數(shù)(假定RV，RA0).練習：一：如圖所示，電動機通過輕質(zhì)絕緣繩牽引一根原來靜止的長1 m、質(zhì)量為0.1 kg、電阻為R=1 的導(dǎo)體棒MN沿導(dǎo)體框架運動，豎直放置的導(dǎo)體框架處于方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度B=1 T的勻強磁場中，導(dǎo)體棒與框架豎直接觸良好.當導(dǎo)體棒由靜止上升3.8 m時獲得穩(wěn)定的速度并產(chǎn)生2 J熱量，該過程中電壓表、電流表讀數(shù)恒為7 V、1 A，電動機內(nèi)阻r=1 ，不計框架電阻及一切摩擦，電表為理想電表，取g=10

9、 m/s2，求：（1）電動機的輸出功率；（2）棒能達到的穩(wěn)定速度；（3）棒從靜止達到穩(wěn)定速度所需的時間.2、如圖411所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1m，處在同一水平面中，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的平行板電容器C兩極板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8，R2=2，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌平面，當金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動(開關(guān)S斷開)時，電容器兩極板之間質(zhì)量m=1×1014kg，帶電荷量q=1×1025C的粒子恰好靜止不動；當S閉合時，粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，取g=10m/s2，求：&#

10、215; × ×× × ×× × ×× × ×R3R2qSmR1vaPbQ圖411(1)金屬棒ab運動的速度多大？電阻多大？(2)S閉合后，使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大？3如圖416所示：半徑為r、電阻不計的兩個半圓形光滑導(dǎo)軌并列豎直放置，在軌道左上方端點M、N間接有阻值為R的小電珠，整個軌道處在磁感強度為B的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab從M、N處自由靜止釋放，經(jīng)一定時間到達導(dǎo)軌最低點O、O，此時速度為v(1)指出金屬棒ab從M、N到O、O

11、的過程中，通過小電珠的電流方向和金屬棒ab的速度大小變化情況(2)求金屬棒ab到達O、O時，整個電路的瞬時電功率(3)求金屬棒ab從M、N到O、O的過程中，小電珠上產(chǎn)生的熱量圖4164如圖420所示，長為L、電阻r=0.3、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是L，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有R=0.5的電阻，量程為03.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為01.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面現(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移，當金屬棒以v=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏，問：(1)此滿偏的電表是什么表？說明理由(2)拉動金屬棒的外力F多大？圖420(3)此時撤去外力F，金屬棒將逐漸慢下來，最終停止在導(dǎo)軌上求從撤去外力到金屬棒停止運動的過程中通過電阻R的電量5如圖所示，與光滑的水平平行導(dǎo)軌P、Q相連的電路中，定值電阻R1=5，R2=6；電壓表的量程為010V，電流表的量程為03A，它們都是理想電表；豎直向下的勻強磁場穿過水平導(dǎo)軌面，金屬桿ab橫跨在導(dǎo)軌上，它們的電阻均可不計，求解下列問題：(1)當滑動變阻器的阻值R0=30時，用水