电磁感应两种类型习题.ppt

1、1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦,1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可

2、忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦,(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；,1.如图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦,(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；,1.如

3、图甲所示，两根足够长的直金属导体MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L. M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦,(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的最大速度,2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中

4、始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：,2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：,(1)磁感应强度B的大小；,2如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1 m，上端接有电阻R3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，现将质量m0.1 kg、电阻r1 的金属杆ab，从OO上方

5、某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示(取g10 m/s2)求：,(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量,3.将一段导线绕成图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，大致画出反映F随时间t变化的图象,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置

6、在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳 热之比Q1Q221.导轨 足够长且电阻不计，整个 过程接触良好求：,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知

7、撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；,4

8、. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(3)外力做的功WF.,5.如图，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁

9、感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)求：,5.如图，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)求：,(1)导体棒刚

10、到达磁场上边界a2b2时速度大小v1；,5.如图，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)求：,(2)导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2；,如图，倾角为的金属框架连接一阻值为R的电阻,平行杆MN、PQ间距为L,与杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向大小

11、为B的匀强磁场，两虚线间距离为d;一长为L,质量为m,电阻为R的导体棒在与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放,最后能匀速通过磁场下边界a1b1.重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)求：,(3)导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能,如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻R13 ，R26 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨接触良好，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙求：,(1)磁感应强度 B,如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻R13 ，R26

12、 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨接触良好，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙求：,(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.,电磁感应,动力学及能量问题,光滑水平金属导轨间距为L，导轨间连接一电阻R，质量为m,电阻为r的金属棒ab与导轨接触良好，其余部分电阻不计。平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,问题1：施加恒定外力F后，ab棒的加速度a，速度v如何变化？,探究一 水平轨道,动力学角度分析：,问题2：这是一个什么样的运动？ 问题3：画出v-t图像,vm

13、,斜率变小,问题2:当ab棒速度为v时，求电路消耗的电功率P电，安培力的功率P安分别是多少？,结论：外力克服安培力做了多少功，就有多少其他形式的能转化为电能,能量角度分析：,v,F安,a=0,v最大匀速,动态,稳态,F安,能量：,拉力做功 (其他形式能）,电能、动能,内能,电能,内能,拉力做功 (其他形式能）,变式：让ab棒静止下滑(导轨光滑)，ab棒速度v，加速度a如何变化？能量如何转化？,动力学：,v,a,动态,稳态,E,I,v最大 匀速,a=0,动力学：,v,a,动态,稳态,E,I,v最大 匀速,a=0,能量：,电能,内能,重力 势能,内能,重力 势能,电能、动能,问题4：ab杆可以达到

14、的最大速度,解（1）动力学角度：当ab棒稳定下滑时， F安=mgsin,（2）能量角度：当ab棒稳定下滑时，重力势能仅向电能转化，重力的功率等于电阻发热功率，即,拓展1：若ab棒与导轨间有摩擦，且动摩擦因数为，则ab棒稳定时的速度多大？,mg,N,F安,f,解：ab棒达稳定时，合外力为零。,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后

15、停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳 热之比Q1Q221.导轨 足够长且电阻不计，整个 过程接触良好求：,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；,4. 如图，光滑平行金属导

16、轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；,4. 如图，光滑平行金属导轨固定在水平面内，其间距l0.5 m，左端电阻阻值R0.3 一质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属棒MN放置在导轨上，装置置于竖直向上的匀强磁

17、场B中，B0.4 T棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a2 m/s2的加速度运动，当棒的位移x9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1Q221.导轨足够长且电阻不计，整个过程接触良好求：,(3)外力做的功WF.,2. 如图,光滑导线框abcd固定在竖直平面内 ,ab与dc的宽度为l ,ef是一的水平放置的导体杆，杆的质量为m，定值电阻阻值为R，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升求：,(1)此时导体杆ef匀速上升的速度v的大小；,2. 如图,光

18、滑导线框abcd固定在竖直平面内 ,ab与dc的宽度为l ,ef是一的水平放置的导体杆，杆的质量为m，定值电阻阻值为R，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场方向与框面垂直现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升求：,(2)导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小,如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一倾角为平行金属导轨,导轨间距为 L,长为3d,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.磁场方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直，且 仅与涂层间

19、有摩 擦，接在两导轨 间的电阻为R,其 余电阻不计，重 力加速度为g.求：,如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一倾角为平行金属导轨,导轨间距为 L,长为3d,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.磁场方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻 为R，其余电阻不计，重力加速度为g.求：,(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数；,如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一倾角为平行金属导轨,导轨间距为 L,长为3d,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.磁场方向与导轨

20、平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻 为R，其余电阻不计，重力加速度为g.求：,(2)导体棒匀速运动的速度大小 v；,如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中有一倾角为平行金属导轨,导轨间距为 L,长为3d,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.磁场方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动， 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻 为R，其余电阻不计，重力加速度为g.求：,

21、(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.,如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻R13 ，R26 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨接触良好，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙求：,(1)磁感应强度 B,如图甲，平行金属导轨竖直放置，其间距为L1 m，电阻R13 ，R26 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨接触良好，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙求：,(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.,5.如图，倾角为的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为