电磁感应中的矩形线圈模型类问题

1、.页脚.页脚.电磁感应与力学规律的综合应用三L的区域内，有【例1L的区域内，有A.A.完全进入磁场中时线圈的速度大于(Vo+v)B.安全进入磁场中时线圈的速度等于(vo+v)C.完全进入磁场中时线圈的速度小于(vo+v)D.以上情况A、B均有可能，而 C是不可能的个边长为a (aL)的正方形闭合线圈以初速 则V0垂直磁场边界滑过磁场后速度变为v (VVo),/2;/2 ；/2；线圈在滑入磁场过程中产生的热量Q i与滑出磁场过程中产生的热量Q 2之比为。aX X X XaX X X XX X X XX X X X L),磁场的磁感应强度为 B=5T,方向与线框平面垂直。今线框从距磁场上边界h=3

2、0cm 处自由下落，已知线框的 dc边进入磁场后，ab边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一 阶段的最大值，问从线框开始下落到 dc边刚刚到达磁场下边界的过程中，磁场作用于线框的安 培力做的总功是多少？ ( g=10m/s2)nT% X X X:X 乂 X 乂【例6】如图所示，将边长为 a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度 为b、磁感应强度为 B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里.线框向上离开磁场时的速度刚好 是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场.整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动.求: TOC

3、o 1-5 h z (1)线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2；(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度Vi；(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.【例7】如图所示，在倾角为口的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域I磁场方向垂直斜面向下，区域H磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为L, 一个质量为m ,电阻为R,边长也为L的正方形线框，由静止开始下滑，沿斜面滑行一段距离后 ab边刚越过ee 进入磁场区域工时，恰好做匀速直线运动.若当ab边到达gg 与ff 的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动.求：当ab边刚越过ee进入磁场区域I时做匀速直线运动的速度v.(2)当

4、ab边刚越过f 进入磁场区域n时，线框的加速度 a.线框从ab边开始进入磁场I至 ab边到达gg 与ff 的中间位置的过程中产生的热量.【例8】磁悬浮列车的原理如图所示，在水平面上，两根平行直导轨间有竖直方向且等间距的匀强磁场Bi、B2,导轨上有金属框 abcd ,金属框的面积与每个独立磁场的面积相等。当匀强磁场 Bi、B2同时以吊 中 ?速度v沿直线导轨向右运动时，金属框也会沿直线导轨I：；：；：运动。设直导轨间距为 L= 0.4m , Bi=B2=1T,磁场运 ：；：；：动速度为v = 5m/s ,金属框的电阻为 R= 20。试求：c d(1)若金属框不受阻力时，金属框如何运动；(2)当金

5、属框始终受到 f=1N的阻力时，金属框相对于地面的速度是多少；(3)当金属框始终受到1N的阻力时，要使金属框维持最大速度， 每秒钟需要消耗多少能量? 这些能量是谁提供的？【例9】如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为0,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为di,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直.(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1 个磁场区域过程中增加的动能4Ek.(2)若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁

6、场区域；此后a离开第2个磁场区域 时，b又恰好进入第2个磁场区域.且a. b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均 相.求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q.(3)对于第(2)问所述的运动情况，求 a穿出第k个磁场区域时的速率 v。练习：.如图，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘细杆挂在固定点。，使金属线框在绕竖直线OO 来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力均不计，则下列说法中正确的是（）线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反线框进入磁场区域后越靠近OO 线时速度越大，因而产生的感应电流也越

7、大线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小a线框摆动过程中，它的机械能将完全转化为线框电路中的电能aA. BE C.D.用同样的材料、不同粗细导线绕成两个质量面积均相同的正方形线圈I和n,使它们从离有理想界面的匀强磁场高度为h的地方同时自由下落，如图 2所示.线圈平面与磁感线垂直，空气阻力不计，则（）A.两线圈同时落地，线圈发热量相同B.细线圈先落到地，细线圈发热量大C.粗线圈先落到地，粗线圈发热量大 D,两线圈同时落地，细线圈发热量大.如图所示，在平行于地面的匀强磁场上方，有两个相同金属材料制成的边长相同的正方形线圈a、b,其中a的导线比b的粗，它们从同一高度自由落下，则（

8、）A.它们同时落地 B.a先落地 C.b先落地D.无法判断.如图所示，在光滑的水平面上，有竖直向下白匀强磁场，分布在宽度为L的区域里，现有一边长为a(ag0.如图所示，左右两个匀强磁场感应强度为B,方向相反。正方形(边长为 L, Ls)线圈电阻为R,以速度v匀速向右通过有界匀强磁场 1区和3区。求：(1) ab边刚进入2、3区域时感应电流I的大小和方向；(2)从1区到3区的过程中拉力所做的功。.如图所示，正方形线圈边长为 a,总电阻为R,以速度v从左至右匀速穿过两个宽最大均为L(La)、磁感强度大小均为 B但方向相反的匀强磁场区域，运动方向与磁场 边、磁场边界及磁场方向垂直，这一过程中线圈中感应电流的最大值为,全过程线圈中产生的内能为。.如图所示，垂直纸面向外的磁场强弱沿y轴方向不变，沿x轴方向均匀增加，变化率为 1 T/m,有一长bc=0.2m ,宽ab=0.1m 的矩形线框abcd 以2 m/s的速度沿x轴方向匀速运动，金属 框的电阻为0.02 Q ,问：(1)金属框中感应电流的方向如何？大小是多少?(2)为保持金属框匀速运动，需加多大的外力？.如图15-38所示，匀强磁场的磁感应强度为B,磁场中有