法拉第电磁感应定律典型计算题例题Word格式文档下载.docx
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vo
大小和方向及棒两端的电压UMN
N
4.有一面积为S=100cm2的金属环,电阻R=0.1Ω,环
中磁场变化规律如下图所示,磁场方向垂直环面向里,
在t1到t2时间内,通过金属环的电荷量是多少?
5.如图所示,电阻为R的金属棒,从图示位置分别以速率v,v沿电阻不计的光滑轨道从
12
ab匀速滑到a/b/处,若v∶v=1∶2,则在两次移动过程中()
A.回路中感应电流强度I∶I=1∶2
B.回路中产生热量Q1∶Q2=1∶2
C.回路中通过截面的总电量q1∶q2=1∶2
D.金属棒产生的感应电动势E:
E=1∶2
6.如图,将一条形磁铁插入某一闭合线圈,第一次用0.05s,第二次用0.1s。
试求:
(1)两次线圈中的平均感应电动势之比?
(2)两次线圈中电流之比?
(3)两次通过线圈电荷量之比?
(4)两次在R中产生热量之比?
7.矩形线圈从垂直于线圈平面的匀强磁场中匀速拉出,第一次速度为v,第二次速度为
1
v2=2v1,则两次拉力所做功之比为;
两次拉力功率之比为;
两次通过线圈
截面电量之比为.
8.定值电阻R,导体棒ab电阻r,水平光滑导轨间距l,匀强磁场磁感应强度为B,当棒
ab以速度v向右匀速运动时:
(1)生电动势,回路电流,ab两端电压,电流的总功率,ab棒
消耗的电功率
(2)棒ab受到的安培力为多大;
要使棒ab匀速运动,要施加多大的外力,
方向如何?
(3)整个回路中消耗的电能从哪里转化来的,它们之间有什么样的关系?
R
b
r
a
变式1:
其他条件不变,ab棒质量为m,开始静止,当受到一个向右恒力F的作用,则:
Rr
问1:
ab将如何运动?
问2:
ab的最大速度是多少?
问4:
若ab向右运动位移为x时,速度达到最大值vm,这一过程中回路产生的焦耳热为多少,ab产生的焦耳热又为多少?
问5:
在上述过程中,通过回路某一横截面的电量为多少?
最大位移?
变式2:
其他条件不变,ab棒质量为m,开始时静止,当受到一个向右拉力的作用,若拉
力的功率P保持不变,则:
问3:
若ab向右运动时间为t时,速度达到最大值vm,这一过程中回路产生的焦耳热为
多少,电阻R产生的焦耳热又为多少?
DB
Rb
AθC
9.已知:
AB、CD足够长,L,θ,B,R。
金属棒ab垂直于导轨放置,与导轨间
θ
B
的动摩擦因数为μ,质量为m,从静止开始沿导轨下滑,导轨和金属棒的电阻阻都不计。
求
ab棒下滑的最大速度?
10.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向
里,磁感应强度
B随时间变化的规律如图所示
.若规定顺时针方向为感应电流
I的正方向,
i/A
i/A
I0
I0
下列各图
0123
3
4
4t/s
12
t/s
t/s
中
-I0
-I0
A
C
D
正确的
是
11、如图5所示,宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20cm的
正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度通过磁场区域,在运动过程中,线
圈始终有一边与磁场的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,在图6所示的图像中正确反
映电流随时间变化规律的是()
12.如图(甲)中,A是一边长为l的正方形导线框,电阻为R。
今维持以恒定的速度v沿x
轴运动,穿过如图所示的匀强磁场的有界区域。
若沿x轴的方向为力的正方向,框在图示位
置的时刻作为计时起点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为图(乙)中的
()
13.一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均
为L,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线
框平面与磁场方向垂直。
现使线框以速度v匀速穿过磁场区域。
若以初始位置为计时起点,
规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正,B垂直纸面向里时为正,则以下四个图象
中对此过程描述不正确的是()
14.匀强磁场的磁感应强度为
B=0.2T,磁场宽度L=3m
,一正方形金属框连长ab=d=1m
,
每边电阻r=0.2Ω,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,
其平面始终一磁感线方向
垂直,如图所示。
L
d
v
(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的
(i-t)
c
图线。
(以顺时针方向电流为正
)
(2)画出ab两端电压的U-t图线
15.如图所示竖直放置的螺线管和导线
abcd构成回路,螺线管下方水平桌面上有一导体环。
当导线abcd所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时,
导体环将受到向上的磁场力作
用?
t
CD
16.如图所示,xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感
应强度均为B,一个围成四分之一圆形的导体环oab,其圆心在原点o,半径为R,开始时
在第一象限。
从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。
试画出环内感应电动势E随时
间t而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。
17.如图所示,在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑金属导轨(电阻不计),导轨左端连
接一个阻值为R的电阻,质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上,金属棒与导轨垂直且
与导轨接触良好.整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导
轨平面垂直,在用水平恒力
F把金属棒从静止开始向右拉动
的过程中,下列说法正确的是
(
A.恒力
F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和
B.恒力
F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和
C.恒力
F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和
D.恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和
18.如图所示,质量为m,高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落
.它的上
下两边始终保持水平,
途中恰好匀速通过一个有理想边
界的匀强磁场
h
区域,则线框在此过程中产生的热量为()
A.mghB.2mgh
C.大于mgh,小于2mghD.大于2mgh
19.如图所示,
=0.2T
与导轨垂直向上,导轨宽度
=1m,
=300
,电阻可忽略不计,
α
导体棒ab质量为m=0.2kg,其电阻R=0.1Ω,跨放在U形框架上,并能无摩擦的滑动,
求:
(1)导体下滑的最大速度vm。
(2)在最大速度vm时,ab上消耗的电功率Pm
FNF
30
300
m
20.如图,竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间接一个阻值
为R的电阻,在两导轨间OO1O’O1’矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀
强磁场,磁感应强度为B.一质量为m,电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场上
边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒
ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计),求:
(1
)棒ab在离开磁场下边界时的速度;
P
M
(2
)棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热;
(3
)试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况.
d0
O
O1
O'
O1'
QN
21.如图所示,电动机牵引一根原来静止的,长为
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