教育专题：电磁感应能量问题.ppt

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1、 如图所示，金属框架水平放置，金属杆长如图所示，金属框架水平放置，金属杆长L L，垂，垂直框架放置，整个装置处于变化的匀强磁场中，直框架放置，整个装置处于变化的匀强磁场中，t=0t=0时，杆处于如图所示的位置，磁感应强度为时，杆处于如图所示的位置，磁感应强度为B B0 0，今用一外力向右拉杆，使之向右以，今用一外力向右拉杆，使之向右以V V匀速运动，匀速运动，欲使闭合电路中无感应电流产生，求磁感应强度欲使闭合电路中无感应电流产生，求磁感应强度B B随时间随时间t t变化规律。变化规律。如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为30300 0的斜面上，固定两条无限的斜面上，固定两条无限长的平行光滑导轨

2、，一个匀强磁场垂直于斜面向上，磁长的平行光滑导轨，一个匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度感应强度B=0.4TB=0.4T，导轨间距，导轨间距L=0.5mL=0.5m。两根金属棒。两根金属棒abab、cdcd平行地放在导轨上，金属棒质量平行地放在导轨上，金属棒质量m mabab=0.1kg=0.1kg，m mcdcd=0.2kg=0.2kg，两金属棒总电阻两金属棒总电阻r=0.2r=0.2欧，导轨电阻不计，现使金属棒欧，导轨电阻不计，现使金属棒abab以以v=1.5m/sv=1.5m/s的速度沿斜面向上匀速运动，求的速度沿斜面向上匀速运动，求（1 1）金属棒）金属棒cdcd的最大速度；的最大速度

3、；（2 2）在）在cdcd有最大速度有最大速度 时，作用在金属棒时，作用在金属棒abab上的外力做上的外力做功的功率。功的功率。正方形线框边长为正方形线框边长为0.2m0.2m，质量为，质量为0.10.1，电阻为电阻为0.10.1欧，倾角为欧，倾角为30300 0，光滑斜面上的砝，光滑斜面上的砝码质量为码质量为0.40.4，匀强磁场，匀强磁场B=0.5TB=0.5T，当砝码沿，当砝码沿斜面下滑线框开始进入磁场时，斜面下滑线框开始进入磁场时，它恰好做匀它恰好做匀速运动，求速运动，求：（1 1）线框匀速上升的速度。）线框匀速上升的速度。（2 2）线框匀速上升过程中砝码对线框做的功。）线框匀速上升过

4、程中砝码对线框做的功。（3 3）线框中增加的内能。）线框中增加的内能。光滑平行金属导轨光滑平行金属导轨abcdabcd的水平部分的水平部分bcdbcd处于竖直向上的匀强磁场中，处于竖直向上的匀强磁场中，bcbc部分的轨道部分的轨道宽度是宽度是cdcd部分轨道宽度的部分轨道宽度的2 2倍，两部分水平轨倍，两部分水平轨道都足够长，如图所示，将质量相同的金属道都足够长，如图所示，将质量相同的金属棒棒P P和和Q Q分别置于轨道上的分别置于轨道上的abab段和段和cdcd段，段，P P棒位棒位于比水平轨道高于比水平轨道高h h的地方，放开的地方，放开P P棒，使其自棒，使其自由下滑，求由下滑，求P P

5、棒和棒和Q Q棒的稳定速度和在整个过棒的稳定速度和在整个过程中产生的焦耳热。程中产生的焦耳热。如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感强的光滑斜面上，存在着两个磁感强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为面向下，宽度均为L L，一个质量为，一个质量为m m、边长也为、边长也为L L的正方形框的正方形框(设电阻为设电阻为R)R)以速度以速度v v进入磁场时，恰好做匀速直线运动。若进入磁场时，恰好做匀速直线运动。若当当abab边到达边到达gggg与与ffff中间的位置时，线框又恰好做匀速运中间

6、的位置时，线框又恰好做匀速运动，则动，则(1)(1)当当abab边刚越过边刚越过ffff时，线框加速度的值为多少时，线框加速度的值为多少?(2)(2)求线框从开始进入磁场到求线框从开始进入磁场到abab边到达边到达gggg与与ffff中点的过程中点的过程中产生的热量是多少中产生的热量是多少?如图所示，可绕固定轴如图所示，可绕固定轴OOOO转动的正方形线框转动的正方形线框边长边长L=0.5mL=0.5m，abab边质量边质量m=0.1kgm=0.1kg，线框的总电阻，线框的总电阻R=1R=1欧，不计摩擦和空气阻力。线框从水平位置历时欧，不计摩擦和空气阻力。线框从水平位置历时0.1s0.1s。设线

7、框始终处在方向竖直向下，磁感应强度。设线框始终处在方向竖直向下，磁感应强度B=4B=41010-2-2T T的匀强磁场中。若这个过程中产生的焦的匀强磁场中。若这个过程中产生的焦耳热耳热Q=0.3JQ=0.3J，求线框到达竖直位置时，求线框到达竖直位置时，abab边受到的边受到的安培力的大小和方向。安培力的大小和方向。两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，的斜面上，导轨的左端接有电阻导轨的左端接有电阻R R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面

8、向上。质量为m m，电阻可不计的金属棒电阻可不计的金属棒abab，在沿着斜面与棒垂直的恒力，在沿着斜面与棒垂直的恒力F F作用作用下沿导轨匀速上滑，并上升下沿导轨匀速上滑，并上升h h高度，如图所示，在这过程中高度，如图所示，在这过程中A.A.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B.B.作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mghmgh与电阻与电阻R R上发出的焦耳热之和上发出的焦耳热之和C.C.恒力恒力F F与安培力的合力所做的功等于零与安培力的合力所做的功等于零D.D.恒力恒力F F与重力的合力所做的功等于电阻与重力的合力所做的功等于电阻R R上发出的焦耳热上发出的焦耳热