物理-电磁感应ppt课件

1、电磁感应习题 如下图如下图,粗细均匀的金属环的电阻为粗细均匀的金属环的电阻为R,可转动的金属杆可转动的金属杆OA的电阻为的电阻为R/4,杆长为杆长为L,A端与环相接触端与环相接触,一定值电阻分别与一定值电阻分别与杆的端点杆的端点O及环边连接及环边连接.杆杆OA在垂直于环面向里、磁感应在垂直于环面向里、磁感应强度为强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,绕绕O端以角速度端以角速度顺时针转动顺时针转动,求电求电路中总电流的变化范围路中总电流的变化范围. 答案： 22223LLRR 如下图如下图,两根足够长的直金属导轨两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为平行放置在倾角为的绝缘的绝缘斜面上斜面上

2、,两导轨间距为两导轨间距为L,M、P两点之间接有阻值为两点之间接有阻值为R的电阻的电阻.一根质量一根质量为为m的均匀直金属杆的均匀直金属杆ab放在两导轨上放在两导轨上,并与导轨垂直并与导轨垂直.整套装置处于磁整套装置处于磁感应强度为感应强度为B的匀强磁场中的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的导轨和金属杆的电阻可忽略电阻可忽略.让让ab杆沿导轨由静止开始下滑杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好导轨和金属杆接触良好,不不计它们之间的摩擦计它们之间的摩擦.(1)由由b向向a方向看到的装置如图方向看到的装置如图(b)所示所示,请在此图中画出请在此图中画出ab杆

3、下滑过程杆下滑过程中某时刻的受力示意图中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中在加速下滑过程中,当当ab杆的速度大小为杆的速度大小为v时时,求此时求此时ab杆中的电流杆中的电流及加速度大小及加速度大小;(3)求在下滑过程中求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值杆可以达到的速度最大值. (4)若设金属杆若设金属杆ab的电阻为的电阻为r，当金属杆，当金属杆ab达到最达到最 大速度时，问金属杆大速度时，问金属杆ab 两端的电压两端的电压Uab=？ (5)在第在第(3)问中若金属杆问中若金属杆ab 沿导轨由静止沿导轨由静止 到达到最大速度时下滑的距离为到达到最大速度时下滑的距离为d，则电阻，则

4、电阻 R上产生的电热上产生的电热 Q =？以及流过电阻？以及流过电阻R的电的电 荷量荷量q=？答案：sinabmgRUBL322244sinsin2m g RQmgdgB LBLvIR2 2sinB L vagmR 2 2sinmgRmB Lv(1)(2)(3)(4)(5)BLdqR水平放置的平行金属导轨左边接有电阻水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R1.5，轨道相距，轨道相距0.4m且所且所在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图在处有竖直向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图2，金属棒，金属棒ab横跨导轨两端，其电阻横跨导轨两端，其电阻r0.5，金属棒与电阻，金属棒与电阻R相距

5、相距1m，整个系，整个系统始终处于静止状态，求：统始终处于静止状态，求：（1当当t0.1s时，通过金属棒时，通过金属棒ab的感应电流大小及方向；的感应电流大小及方向；（2当当t0.3s时，金属棒时，金属棒ab受到的摩擦力大小及方向受到的摩擦力大小及方向.图1R图2答案 （1） （2）感应电流方向为从b到a 解题思路： 1、找电源 2、找电流 3、找电阻 4、受力分析，以研究运动情况 5、涉及电量的计算一般与位移有关。 6、求电热两根光滑的长直金属导轨两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内平行置于同一水平面内,导轨间距导轨间距为为L,电阻不计电阻不计,M、M处接有如图处接有如图9-

6、4-5所示的电路所示的电路,电路中各电阻的电路中各电阻的阻值均为阻值均为R,电容器的电容为电容器的电容为C、长度也为、长度也为L、电阻值同为、电阻值同为R的金属棒的金属棒ab垂直于导轨放置垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁、方向竖直向下的匀强磁场中场中,ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在在ab运动运动距离为距离为s的过程中的过程中,整个回路中产生的焦耳热为整个回路中产生的焦耳热为Q,求求:(1)ab运动速度运动速度V的大小的大小;(2)电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量q. 图9-4-

7、5答案42 2QRvL sCQRqBLs , (1)(2)如图光滑平行导轨竖直放置，匀强磁场垂直纸面如图光滑平行导轨竖直放置，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为向里，磁感应强度大小为B。上端有两个电阻并联。上端有两个电阻并联阻值分别为阻值分别为R、2R。金属杆。金属杆MN电阻为电阻为r，水平放，水平放置并与导轨接触良好。（忽略其它导线电阻金置并与导轨接触良好。（忽略其它导线电阻金属杆属杆MN由静止释放，始终保持水平。当流过金属由静止释放，始终保持水平。当流过金属杆杆MN的电量为的电量为q时，金属杆时，金属杆MN达到稳定速度。求：达到稳定速度。求：（1金属杆的稳定速度金属杆的稳定速度 V =

8、 ？（2稳定后金属杆稳定后金属杆MN两端电压两端电压 UMN=？（3从静止到稳定，金属杆从静止到稳定，金属杆MN产生的电热产生的电热Qr=？ (4)能否求出金属杆能否求出金属杆MN从静止释放到达到稳定速从静止释放到达到稳定速度需要的时间度需要的时间t=？如下图，正方形的金属线圈如下图，正方形的金属线圈abcd的电阻为的电阻为R，质量为，质量为m，边长，边长L。通过轻绳与质量是通过轻绳与质量是M的重物连接。两个滑轮均忽略质量。并忽略一的重物连接。两个滑轮均忽略质量。并忽略一切摩擦阻力。匀强磁场水平方向，磁感应强度均为切摩擦阻力。匀强磁场水平方向，磁感应强度均为B。PQ、MN、EF相互平行且间距均

9、为相互平行且间距均为L。PQ与与MN之间的磁场方向向外，之间的磁场方向向外，MN与与EF之间的磁场向里。金属线圈之间的磁场向里。金属线圈abcd的的ab边始终保持水平，线圈不边始终保持水平，线圈不翻转。整个装置由静止释放问：翻转。整个装置由静止释放问：（1当金属线圈当金属线圈abcd的的ab边刚进入边刚进入EF边边界时，其加速度界时，其加速度a=？（2若金属线圈若金属线圈abcd的的ab边运动到边运动到MN与与 PQ之间的某一位置时金属线圈达到稳定之间的某一位置时金属线圈达到稳定 速度，则从静止释放到金属线圈速度，则从静止释放到金属线圈abcd的的 ab边运动到边运动到PQ边界时，金属线圈边界时，金属线圈abcd上上产生的电热产生的电热Q=？abdcPQNMEFLLLh 如下图，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为r0=0.10/m，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例系数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。（F1.44103N） 如下图, 竖直放置的