电磁感应综合应用

1、【例1】如图（a）所示的螺线管的匝数n=1500，横截面积S=20 ，电阻r=1.5，与螺线管串联的外电阻R1=10，R2=3.5若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图（b）所示的规律变化，计算R1上消耗的电功率如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为L、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为 .磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里现有一段长度为 、电阻为 均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠ac以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触当MN滑过的距离为 时，导线ac中的电流是多大？方向如何？分析 匀速切割磁感线，相当于一个直流

2、电源，直角三角形导线框abc为负载电阻，画出等效电路图(如图所示)，再用E=BLv求出感应电动势的大小，用右手定则判定感应电流的方向，运用闭合电路欧姆定律求解例1 如图1所示，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上t0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求：.金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小？.电阻的阻值？2、如图所示，

3、水平放置的平行金属导轨宽度为如图所示，水平放置的平行金属导轨宽度为d d1 m1 m，导轨间接有一个阻值为，导轨间接有一个阻值为R R2 2 的灯泡，一质的灯泡，一质量为量为m m1 kg1 kg的金属棒跨接在导轨之上，其电阻为的金属棒跨接在导轨之上，其电阻为r r1 1 ，且和导轨始终接触良好整个装置放在磁，且和导轨始终接触良好整个装置放在磁感应强度为感应强度为B B2 T2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直导的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下金属棒与导轨间的动摩擦因数为轨平面向下金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.20.2，现对金属棒施加一水平向右的拉力，现对金属棒施加一水平向右的拉力F F1

4、0 N10 N，使金属棒从静止开始向右运动求：使金属棒从静止开始向右运动求：则金属棒达到的稳定速度则金属棒达到的稳定速度v v是多少？此时灯泡的实是多少？此时灯泡的实际功率际功率P P是多少？是多少？3、如图所示，长度为如图所示，长度为L L0.2m0.2m、电阻、电阻r r0.30.3、质量质量m m0.1kg0.1kg的金属棒的金属棒CDCD，垂直跨接在位于水，垂直跨接在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间平面上的两条平行光滑的金属导轨上，导轨间距离也为距离也为L L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计。导轨左端接有计。导轨左端接有R R0.50.5

5、的电阻，垂直导轨的电阻，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感强度B B4T4T。现以水平向右的恒定外力。现以水平向右的恒定外力F F使金属棒右移使金属棒右移, ,当金属棒以当金属棒以v v2m/s2m/s的速度在导轨平面上匀速滑的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：（动时，求：（1 1）电路中理想电流表和与理想电）电路中理想电流表和与理想电压表的示数；（压表的示数；（2 2）拉动金属棒的外力）拉动金属棒的外力F F的大小。的大小。4 如图所示，两条光滑金属导轨，平行置于匀强磁如图所示，两条光滑金属导轨，平行置于匀强磁场中，导轨间距场中，导轨间距 ，两

6、端各接一个电阻组成，两端各接一个电阻组成闭合回路，已知闭合回路，已知 ，磁感强，磁感强度度 ，方向与导轨平面垂直向下，导轨，方向与导轨平面垂直向下，导轨上有一根电阻上有一根电阻0.40.4的直导体的直导体abab，当杆，当杆abab以以 的速度向左滑行，求：的速度向左滑行，求：（1 1）abab杆上感应电动势的大小，哪端电势高？杆上感应电动势的大小，哪端电势高？（2 2）求）求abab两端的电势差。两端的电势差。（3 3） 上的电流强度各是多大上的电流强度各是多大例3 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图4-5-13甲所示，当磁场的磁感应强

7、度B随时间t如图4-5-13乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图4-5-14中的（ ） 例3如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹60度角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态规定ab的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0t时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是 A B C D4 4 电磁感应中的能量问题电磁感应中的能量问题例4 如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻。处在方向竖直、磁