電磁感應(yīng)應(yīng)用（1）

1、電磁感應(yīng)應(yīng)用（一）1【例1】如圖1767所示，兩水平放置的、足夠長(zhǎng)的、平行的光滑金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，軌道間有磁感強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，靜止在導(dǎo)軌上的兩金屬桿ab、cd，它們的質(zhì)量與電阻分別為m1、m2與R1、R2，現(xiàn)使ab桿以初動(dòng)能EK沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，求cd桿上產(chǎn)生的熱量是多少？(其他能量損耗不計(jì))2以abcd為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)總動(dòng)量守恒，設(shè)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)共同速度為v，則有m1v1(m1m2)v系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量為：Q點(diǎn)撥：本題以分析兩桿的受力及運(yùn)動(dòng)為主要線索求解，關(guān)鍵注意：(1)明確“最終速度”的意義及條件(2)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律結(jié)合焦耳定律分析求解3【例

2、2】如圖1768所示，在與水平面成角的矩形框架范圍內(nèi)垂直于框架的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，框架ad，bc電阻不計(jì)，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的ab、cd電阻均為R，有一質(zhì)量為m，電阻為2R的金屬棒MN，無(wú)摩擦地平行于ab沖上框架，上升最大高度為h，在此過(guò)程中ab部分的焦耳熱為Q，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大熱功率4解析：MN沿斜面向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，ab和cd相當(dāng)于外電阻并聯(lián)，ab和cd中電流相同，MN的電流為ab中電流的兩倍當(dāng)ab部分的焦耳熱為Q，cd部分焦耳熱也為Q，MN的電阻為2R，消耗的焦耳熱為8Q設(shè)MN的初速度為v0，根據(jù)能量守恒MN在上滑過(guò)程中，產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EEBLv0點(diǎn)撥：弄清能量轉(zhuǎn)化的途徑，用

3、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)求解5【例3】如圖1769所示，質(zhì)量為m高為h的矩形導(dǎo)線框在豎直面內(nèi)下落，其上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速穿過(guò)一有理想邊界高亦為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，則線框在此過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)能為AmghB2mghC大于mgh而小于2mghD大于2mgh點(diǎn)撥：勻速穿過(guò)即線框動(dòng)能不變，再?gòu)哪芰哭D(zhuǎn)化與守恒角度分析答案：B6【例4】如圖1770所示，兩根電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾角為，導(dǎo)軌下端接有電阻R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度h在這過(guò)程中A金屬棒所受各力的合力所做的功等于零B金屬棒所受各力的合力所做的功等于mg

4、h和電阻R產(chǎn)生的焦耳熱之和C恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和D恒力F和重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱點(diǎn)撥：電磁感應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，再通過(guò)電阻轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(焦耳熱)，故W安與電熱Q不能重復(fù)考慮，這一點(diǎn)務(wù)須引起足夠的注意答案：AD7例5如圖1771所示，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框架，OC為一能繞O在框架上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，OC之間連一個(gè)電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均不計(jì)，若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則外力做功的功率是AB22r4/RBB22r4/2RCB22r4/4RDB22r4/8RC 8例6如圖1772中所示電路，開(kāi)關(guān)S原來(lái)閉合著，若在t1時(shí)刻突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則于此時(shí)刻前后通過(guò)電阻R1的電流情況用圖中哪個(gè)圖像表示比較合適C 9例7如圖1773所示，一寬40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v20cm/s通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)