法拉第电磁感应定律典型计算题例题Word格式.docx
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VgR:
2,则在两次移动过程中()
A.回路中感应电流强度I:
1=1:
2
12
B.回路中产生热量O:
O=1:
C.回路中通过截面的总电量q〔:
口2=1:
D•金属棒产生的感应电动势E:
E=1:
£
ia*
X
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:
(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
v2=2V[,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I,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?
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?
9.已知:
AB、CD足够长,L,0,B,R。
金属棒ab垂直于导轨放置,与导轨间b
的动摩擦因数为□,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?
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I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
XXXX
KXXX
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,
(y^L咖钳]x&
严导
c—即D
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
IL孑
r~i
I**••i
(i-t)a…
bc11
B•
每边电阻r=0.2Q,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。
(1)画出金属框穿过磁场区的过程中,金属框内感应电流的
图线。
(以顺时针方向电流为正)⑵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abed构成回路,螺线管下方水平桌面上有一导体环。
用?
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
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
C.大于mgh,小于2mghD.大于2mgh
19.如图所示,B=0.2T与导轨垂直向上,导轨宽度L=1m,a300,电阻可忽略不计,导体棒ab质量为m=0.2kg,其电阻R=0.1Q,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
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001O'
01’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.—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do.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
),求:
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
(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度
(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.
XXX
—・Oi
21.如图所示,电动机牵引一根原来静止的,长为L=1m、质量m=0.1kg的导体MN,其
电阻R=1Q,导体棒架在处于磁感应强度B=1T,竖直放置的框架上,当导体棒上升h=3.8m
时获得稳定的速度,导体棒产生的热量为12J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分
2
别为7V、1A,电动机内阻r=1Q,不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s,求:
(1)棒能达到的稳定速度.
(2)棒从静止到达到稳定速度所需要的时间
22.两块水平放置的金属板间距为d,用导线与一个n匝线_
圈连接,线圈置于方向竖直向上的匀强磁场B中,如图
43-A3所示,两板间有一质量为m、带电量为+q的油滴恰好静
则线圈中的磁场的变化情况和磁通量的变化率是()
A.正在增强,mgd/q
B.正在减弱,mgd/q
C.正在减弱,mgd/nq
D.正在增强,mgd/nq
23.如图所示,竖直向上的匀强磁场磁感应强度
B0=O.5T,并且以0.1T/S的速度在变化,水平导
轨不计电阻、且不计摩擦阻力,宽为0.5m,在导轨上搁一导体,电阻R0=0.1Q,并用水
平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物,电阻R=0.4Q,则经过多少时间能吊起重
物?
(L=0.8m)
24.水平面光滑,金属环r=10cm、R=1Q>
m=1kg,v=
10m/s向右匀速滑向有界磁场,匀强磁场B=0.5T;
从环
刚进入磁场算起,到刚好有一半进入磁场时,圆环释放了32J的热量,求:
(1)此时圆环中电流的即时功率;
(2)此时圆环运动的加速度。
25.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的
电阻连接;
导轨上放一质量为m的金属杆(见图),金属杆与导轨的电阻不计;
均匀磁场竖
直向下.用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改拉力的大小
时,相对应的匀速运动速度v也会改变,v和F的关系如图(取重力加速度g=10m/s2)
(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?
(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Q,磁感应强度B为多大
5.如图,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始
时刻线框所在的平面与磁感线垂直,经过t时间
⑶由v-F图线的截距可求得什么过!
樓00角值为求少?
(1)线框内感应电动势在时
间t内的平均值。
(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值
26.如图,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度
为B,初始时刻线框所在的平面与磁感线垂直,经过t时间转过1200角,求:
(1)线框内
感应电动势在时间t内的平均值。
(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值。
27.
如图所示,矩形线圈由100匝组成,ab边长
L[=0.40m,ad边长L2=0.20m,在B=0.1T的匀强磁场
中,以两短边中点的连线为轴转动,转速n'
=50r/s求:
(1)线圈从图(a)所示的位置起,转过180。
的平均感应电动势为多大?
(2)线圈从图(b)所示的位置起,转过1800的平均感应电动势为多大?
28.如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨固定在同一水平面上,
两导轨间距L,电阻不计,导轨上静止放置一质量m电阻R=0.4欧的金属杆,整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末理想电压表的读数为0.2V.求:
(1)5s末时电阻上消耗的电功率;
(2)金属杆在5s末的运动速率;
(3)5s末时外力的功率.
29.如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场。
一个正方形
线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.020Q。
开始时,线圈的下边缘到
磁场上边缘的距离为h=80cm。
将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时
的速度相等。
取g=10m/s2,求:
⑴线圈进入磁场过程中产生的电热Q。
⑵线圈下边缘穿
越磁场过程中的最小速度v。
⑶线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。
T
:
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2vo行
乂…疋厂壬v交「艾[「3.、-,-d
-I
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XXI
4一vo*
_—.一—_—————一
30.如图所示,平行金属导轨与水平面成B角,导轨与固定电阻R1和R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面•有一导体棒ab,质量为m,导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值
均相等,与导轨之间的动摩擦因数为卩,导体棒ab沿导轨
向上滑动,当上滑的速度为V时,受到安培力的大小为
F.此时
(A)电阻R1消耗的热功率为Fv/3.
(B)电阻R。
消耗的热功率为Fv/6.
(C)整个装置因摩擦而消耗的热功率为卩mgvcos0.
(D)整个装置消耗的机械功率为(F+^mgcos0)v•
在水平恒力F的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边
界PQ与MN平行,从MN进入磁场开始计时,通过MN的感应电流i随时间t的变化可
能是下图中的()
32.如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同
时下落•三个线圈都是由相同的金属材料制成的大小相同的正方
□可
形线圈.A线圈有一个缺口,B、C都是闭合的,但是B线h圈的
XXXXXX
7777777777777777777777
导线比C线圈的粗,关于它们落地时间的说法正确的是
()
A.三线圈落地时间相同
B.三线圈中A落地时间最短
C.B线圈落地时间比C线圈短
D.B、C两线圈落地时间相同
实线框ab'
c'
d'
是一正方形导线框,a'
b'
边与ab边平行.以W1表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功,W2表示以同样速率沿平行于be的方向拉出过程中
外力所做的功,则
A-W1=W2B-W2=2W1
CWi=2W2
D-W2=4W1
34.如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。
求:
将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,
⑴拉力F大小;
⑵拉力的功率P;
⑶拉力做的功W;
⑷线圈中产生的电热Q;
35.如图所示导体棒ab质量为100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触.导轨上放有质量为200g的另一导体棒cd,整个装置处于竖直向上的磁感强度B=0.2T的匀强磁场中,现将ab棒拉起0.8m高后无初
放.当ab第一次摆到最低点与导轨瞬间接触后还能向
到0.45m高处,求:
——⑴cd棒获得的速度大小;
⑵瞬间通过ab棒的电量;
⑶此过程中回路产生的焦耳热
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