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电磁感应专题讲解
电磁感应专题讲解
所有选择题都是不定项,每题都有一个或者多个选项正确
N极朝下,
R的电流方向
1.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,如图4所示。
现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过
和电容器极板的带电情况是(
D.从b到a,上极板带正电
I
2.如图,平行导轨间距为d,—端跨接一个电阻为R,磁场R感强度为B,方向与导轨所在平面垂直。
一根足够长的金属棒
轨成0角放置,金属棒与导轨的电阻不计。
当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,
过电阻R的电流大小是(
A.Bdv
R
Bdv
Rsin日
cBdvcos日C.
BdvsinQ
R
X
X
X
I:
X
X——X
R厂
3.(2009年北京海淀区高三期末)如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为
2a,
磁感应强度的大小为B,—边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿
水平向右方向以速度v匀速穿过两磁场区域,在下图中线框
A、B两端电压UAB与线框移
X
X
动距离x的关系图象正确的是(
Q的电阻,区域abed内存在垂直于导轨平面、B=0.6T的匀强磁场,磁场区域宽D=0.2m。
细金属棒A1和A2用长为2D=0.4m的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上,并与导轨垂直,
每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3Q导轨电阻不计。
使金属棒以恒定速度v=1.0m/s
沿导轨向右穿越磁场。
计算从金属棒Ai进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内,不同时间
段通过电阻R的电流大小,并在图乙中画出。
知识点二:
电磁感应中的力学问题
方,开关闭合后导体棒开始运动,则
,,、+宀、,BELsin0
的加速度为—mR—
6.(2010,江苏高考)如图,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,理想电流表与
中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:
⑴磁感应强度的大小B;
知识点三:
电磁感应中的能量问题
&如右图,相距为d的两水平线Li和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁
感应强度为B,正方形线框abed边长为L(L 将线框在磁场上方高h处由静 止开始释放,当ab边进入磁场时速度为v0,ed边刚穿出磁场时速度也为v0,从ab边刚进 入磁场到ed边刚穿出磁场的整个过程中( A.线框一直都有感应电流 B.线框有一阶段的加速度为g C.线框产生的热量为mg(d+L) Lr D.线框做过减速运动 9.(2010年咼考天津理综卷)如图所示,质量mi=0.1kg,电阻R1=0.3长度1=0.4m的 导体棒ab横放在U型金属框架上.框架质量m2=0.2kg,放在绝缘水平面上,与水平面间 的动摩擦因数尸0.2,相距0.4m的MM'、NN相互平行,电阻不计且足够长,电阻只2=0.1 B=0.5T.垂直 Q的MN垂直于MM,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 于ab施加F=2N的水平恒力,ab从静止开始无摩擦地运动,始终与MM、NN保持良好接触.当ab运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2 (1)求框架开始运动时ab速度v的大小; 移x的大小. 知识点四: 两根导体棒 的是 D.两棒最终都以相同的加速度(不为零)运动 11.(2005,广东高考)如图所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面 上,导轨上横放着两根导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。 导体棒的两端连接着处于压缩 R和2R,质量分别 状态的两根轻质塑料弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻分别为 为m和3m,回路上其余部分的电阻不计,在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。 ⑵两杆分别达到的最大速度。 知识点五: 转动切割的导体棒,法拉第圆盘 13.金属杆MN和PQ间距为I,MP间接有电阻 他电阻不计): fl (1)R上的最大电功率; (2)通过R的电量。 中总电流的变化范围。 15•如图19(a)所示,在垂直于匀强磁场B的平面内,半径为r的金属圆盘绕过圆心0 的轴转动,圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接,电路中的P是加上一定正向电压才 能导通的电子元件。 流过电流表的电流I与圆盘角速度w的关系如图19(b)所示,期中ab段和be段均为直线,且ab段过坐标原点。 w>0代表圆盘逆时针转动。 已知: R=3.0Q,B=1.0T, r=0.2m。 忽略圆盘、电流表和导线的电阻 根据图19(b)写出ab、be段对应I与w的关系式 参考答案 A从进入磁场到离开磁场的时间t1=D=0.2s 在0〜ti时间内,Ai上的感应电动势E=BLv=0.18V rRE R总=r+=0.5Q,总电流I总==0.36A r+RR总 I总 通过R的电流1=y=0.12A 2D A1离开磁场t1=0.2s至A2未进入磁场t2=-^=0.4s的时间内,回路中无电流,1=0 2D+D 从A进入磁场t2=0.4s至离开磁场"==0.6s的时间内,A上的感应电动势E'=0.18V 由图丁知,电路总电阻Ro' =0.5Q 总电流I总’=0.36A,流过 R的电流I'=0.12A "A .! 1! . 1Ii [.…二■ ! 1I 11■ iIi 1! ' ~11~►——1 11h 11■ L111 111_L_'_1_ ■r1~~T~11■_j___i__ 111__i_L_J_ 11S 11■ 1I1 111 11■ 11i i1■ 11p 111 1I1 11■ ■LF 111 1I1 0.16 0.14 0.12 0.60.8朋 0.10 o.oa 0.06 0.04 0,02 °0.2O'M 9.答案: (1)6m/s (2)1.1m 由牛顿第二定律知 F—mg—F安a= 2mg—F‘安 2m 二者受到的安培力大小相等 由①②③④⑤式解得v'=1 (2)两杆速度达到最大值时a=a'=0 由安培力公式知F安=BII⑧ Blv+Blv'由闭合电路欧姆定律知1= 2mgR 由①②⑥⑦⑧⑨式得v=4眸 此时M'N'的速度v'=2v=3B2| (1)当B端恰至MN上时,E最大。 Em=B21 0+co212 —=2Bo2, 4B23214 (2)AB由初位置转至B端恰在MN上的过程中回路 △①=B1|21sin60=¥3BI2 q=I-At=R— △①V3bi2 2R
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