電磁感應練習題

1、Ra Fb 例題：長度為例題：長度為L電阻為電阻為r的導體的導體ab沿光滑導線框向右作沿光滑導線框向右作勻速直線運動，速度為勻速直線運動，速度為v，線框中接有電阻，線框中接有電阻R，線框放，線框放在磁感應強度為在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直線框的勻強磁場中，磁場方向垂直線框平面，線框的電阻不計平面，線框的電阻不計1、畫出等效電路圖、畫出等效電路圖2、求電路中的電動勢及電流、求電路中的電動勢及電流3、求導體、求導體ab所受的安培力的大小及方向所受的安培力的大小及方向4、求使導體、求使導體ab向右勻速運動所需的外力向右勻速運動所需的外力5、求外力做功的功率及感應電流的功率、求外力做功的

2、功率及感應電流的功率6、求、求R的電功率及的電功率及ab間的電壓間的電壓牛二定律分析運動牛二定律分析運動情況情況從功能角度分析：從功能角度分析：什么力做功對應什什么力做功對應什么形式能量的改變。么形式能量的改變。練習：如圖所示，長練習：如圖所示，長L L1 1、寬寬L L2 2的矩形線圈電阻為的矩形線圈電阻為R R，處，處于磁感應強度為于磁感應強度為B B的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂的勻強磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。求：將線圈以向右的速度直。求：將線圈以向右的速度v v勻速拉出磁場的過程勻速拉出磁場的過程中，中，拉力的大小拉力的大小F F； 拉力的功率拉力的功率P P； 拉力做的拉力做的功功

3、W W； 線圈中產生的電熱線圈中產生的電熱Q Q ；通過線圈某一截面通過線圈某一截面的電荷量的電荷量q q 。FL1L2BvvRvLBFBILFREIvBLE22222,22222vRvLBFvPvRvLLBFLW12221vWQRRLBLtREtIq21 例題：如圖，豎直放置的例題：如圖，豎直放置的U U形導軌寬為形導軌寬為L L，上端串有，上端串有電阻電阻R R（其余導體部分的電阻都忽略不計）。磁感（其余導體部分的電阻都忽略不計）。磁感應強度為應強度為B B的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬的勻強磁場方向垂直于紙面向外。金屬棒棒abab的質量為的質量為m m，與導軌接觸良好，不計摩擦。從，

4、與導軌接觸良好，不計摩擦。從靜止釋放后靜止釋放后abab保持水平而下滑。試求保持水平而下滑。試求abab下滑的最大下滑的最大速度速度v vm mRa m Lb mgRvLBFm22解法一：釋放瞬間解法一：釋放瞬間ab只受重力，開始向只受重力，開始向下加速運動。隨著速度的增大，感應下加速運動。隨著速度的增大，感應電動勢電動勢E、感應電流、感應電流I、安培力、安培力F都隨都隨之增大，加速度隨之減小。當之增大，加速度隨之減小。當F增大增大到到F=mg時，加速度變?yōu)榱?，這時時，加速度變?yōu)榱?，這時ab達到最大速度。達到最大速度。 由由 可得可得22LBmgRvm（2006上海）上海）如圖所示，將邊長為如

5、圖所示，將邊長為a a、質量為、質量為m m、電、電阻為阻為R R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b b、磁感應強度為磁感應強度為B B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速里線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場整個運動過程中始終存在著大落下并勻速進人磁場整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力小恒定的空氣阻力f f且線框不發(fā)生轉動求：（且線框不發(fā)生轉動求：（1 1

6、）線）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度框在下落階段勻速進人磁場時的速度V V2 2；(2(2）線框在）線框在上升階段剛離開磁場時的速度上升階段剛離開磁場時的速度V V1 1；（；（3 3）線框在上升）線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q Q (06q)如圖所示，位于一水平面內的、兩根平行的光如圖所示，位于一水平面內的、兩根平行的光滑金屬導軌，處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導滑金屬導軌，處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在的平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一軌所在的平面，導軌的一端與一電阻相連；具有一定質量的金屬桿定質量的金屬桿ab放在導軌上并與導軌垂直

7、現(xiàn)用放在導軌上并與導軌垂直現(xiàn)用一平行于導軌的恒力一平行于導軌的恒力F拉桿拉桿ab，使它由靜止開始向，使它由靜止開始向右運動桿與導軌的電阻、感應電流產生的磁場均右運動桿與導軌的電阻、感應電流產生的磁場均可不計用可不計用E表示回路的感應電動勢，表示回路的感應電動勢，i表示回路中表示回路中的感應電流，在的感應電流，在i隨時間增大的過程中，電阻消耗的隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于功率等于 AF的功率的功率 B安培力的功率的絕對值安培力的功率的絕對值 CF與安培力的合力的功率與安培力的合力的功率 DiEabF電阻BD （0303江蘇）如圖所示，兩根平行金屬導軌固定在水平江蘇）如圖所示，兩根平行金

8、屬導軌固定在水平桌面上，每根導軌每米的電阻為桌面上，每根導軌每米的電阻為r r0 00.10/m0.10/m，導，導軌的端點軌的端點P P、Q Q用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間用電阻可忽略的導線相連，兩導軌間的距離的距離l l0.20m0.20m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面，已知磁感強度桌面，已知磁感強度B B與時間與時間t t的關系為的關系為B Bktkt，比，比例系數(shù)例系數(shù)k k0.020T/s0.020T/s，一電阻不計的金屬桿可在導，一電阻不計的金屬桿可在導軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直，軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導軌垂直，

9、在在t t0 0時刻，金屬桿緊靠在時刻，金屬桿緊靠在P P、Q Q端，在外力作用下，端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，桿以恒定的加速度從靜止開始向導軌的另一端滑動，求在求在t t6.0s6.0s時金屬桿所受的安培力。時金屬桿所受的安培力。答案： trlkF0221231.44103N 一個邊長為一個邊長為L、匝數(shù)為、匝數(shù)為N的正方形線圈的總電阻為的正方形線圈的總電阻為R，以恒定的速率以恒定的速率v通過磁感應強度為通過磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，的勻強磁場區(qū)域，線圈平面與磁場方向垂直，磁場寬度為線圈平面與磁場方向垂直，磁場寬度為b，如圖所示，如圖所示，整個線圈通過

10、磁場。在下列兩種情況下：整個線圈通過磁場。在下列兩種情況下：(1) Lb，問線圈產生的熱量各是多少？，問線圈產生的熱量各是多少？ （0101春北京）兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于春北京）兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為同一水平面內，兩導軌間的距離為l l。導軌上面橫放。導軌上面橫放著兩根導體棒著兩根導體棒abab和和cdcd，構成矩形回路，如圖所，構成矩形回路，如圖所示兩根導體棒的質量皆為示兩根導體棒的質量皆為m m，電阻皆為，電阻皆為R R，回路中，回路中其余部分的電阻可不計在整個導軌平面內都有豎其余部分的電阻可不計在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為直向上的勻強磁場，磁感應強度為B B設兩導體棒均設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行開始時，棒可沿導軌無摩擦地滑行開始時，棒cdcd靜止，棒靜止，棒abab有指向棒有指向棒cdcd的初速度的初