电磁感应中的力电综合问题

1、1、如图所示，是由粗裸铜导线连接两个定值电阻组成的闭合矩形导体框，水平放査，金属棒ef与” 及cd边垂直，并接触良好，空间存在着匀强磁场，磁感应强度大小为b,方向竖直向下，已知电阻&=2r,r?=3r,其它部分的电阻都可忽略不计，必及cd边相距为l,给ef棒施加 一个与棒垂直的恒力f,求（1）ef棒做匀速运动时的速度多人？（2）当ef棒做匀速运动时，电阻&消耗的电功率多大？2、固定在匀强磁场中的正方形导线abed,各边长/,其中弘是一段电阻为/?的均匀电阻丝,其余三边均 为电阻可忽略的铜线。磁场的磁感应强度为b,方向垂肓纸面向里，现何一与血段所用材料、粗细、长度都 相同的电阻丝

2、pq架在导线框上，如图所示，以恒定速度卩从加滑向加，当p0滑过'的距离时，通过dp 3段电阻丝的电流是多大?方向如何？qxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3、如图，一直导体棒质量为m、长为/、电阻为r,具两端放在位于水平面内间距也为/的光滑平行导轨上， 并与z密接；棒左侧两导轨z间连接一可控制的负载电阻（图中耒画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感 应强度人小为b,方向垂肓于导轨所在平而一开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度勺。在棒的运动速 度由勺减小至儿的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度i保持恒定，导 体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电

3、动势的平均值和 负载电阻上消耗的平均功率。4、如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间冇b=1.0t的匀强磁场。一个正方形线圈边氏为匸10cm, 线圈质量匸100g,电阻为/?=0.20qo开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为/尸80cm。将线圈由静止 释放，具卜边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取lom/s2,求：（1）线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小和方向；（2）线圈进入磁场过程屮产生的电热【答案与解析】【答案】(2)片18f2253仏2疋【解析】(1)感应电动势e = blvrr2=6 r7?i +1?25e感应电流i=5blvr匀速运动时拉力等于安培力fa=

4、 bil =5b?l3vr_6-匀速运动时的速度v=6f5b2lr(2)尺与/?2并联,尺消耗的电功率片=寻=役' 18/?225b2ir3r/3 p 2r/3 bq应用右手定则判断根据串并联电路的2、【答案】,方向从a到p。11 r【解析】pq滑动吋，产生的感应电动势为e = blv 出电流方向从p到q, q点电势高，是电源的正极，p是负极，cp段与bp段是并联关系， 此电路就可以等效为如图所示的电路：特点和性质，ap段与bp段的并联2 11电阻为r' = r,电路中的总电阻 r严一r 9也 9干路电流为/e，ap段的电流占干路电流的三分之二,nn , 2 ,2e2blv6

5、blv即 1 m =_1ap 33r总311 r9方向从a到p。 1 一 13、【答案】e = -/(v0+v1)b； p2=-l(vqv)bi-i2r2 2【解析】导体棒所受的安培力为f = bil 该力人小不变，棒做匀减速运动，因此在棒的速度从儿减小到人的过程屮,平均速度为=泊比2当棒的速度为v时，感应电动势的大小为e = blv 棒小的平均感应电动势为e = blv 1由式得e = /(%)+ujb2导体棒中消耗的热功率为px=i2r 负载电阻上消耗的平均功率为p2 = ei-p 一 1由式得p2 =-/（v0 + vbi- i2r o4、【答案】（1） 2a,方向水平向右。（2） q = mgd【解析】（1）线圈下边缘刚述入磁场时，根据机械能导怛定律 mgh - mv2 v = j2gh感应电动势e = blv感应电流令等哼丽=雷丙忌詡由右手定则，感应电流方向水