《电磁感应》基础计算题(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上电磁感应基础计算题1、如图所示,MN、PQ是两根足够长固定的平行金属导轨,其间距为l,导轨平面与水平面的夹角为,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B,在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab,质量为m,从静止释放沿导轨下滑,已知ab与导轨间的滑动摩擦因数为.(1)分析ab棒下滑过程中的运动性质,画出其受力示意图.(2)求ab棒的最大速度.2、相距为L的两光滑平行导轨与水平面成角放置。上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计。整个装置处在方向竖直向上的匀强磁场中，磁感强度为B，质量为m，电阻为r的导体MN，垂直

2、导轨放在导轨上，如图所示。由静止释放导体MN，求：（1）MN可达的最大速度vm；（2）MN速度v=vm/3时的加速度a；（3）回路产生的最大电功率Pm3、如图甲所示,两根足够长的直金属导轨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）由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.（2）在加速下滑

3、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.（3）求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.4、如图所示，两根足够长的直金属导轨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。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过足够长的时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好，它们之间的动摩擦因数为，且L2），磁感应强度为B=1.0T，垂直于纸面向外的匀强磁场。

4、现在，让导线框从下边缘距磁场上边界h=0.70m处开始自由下落，当其下边缘进入磁场，而上边缘未进入磁场的某一时刻，导线框的速度已经达到了一个稳定值。求从开始下落到导线框下边缘到达磁场下边界过程中，导线框克服安培力做的功是多少？参考答案：1、解析：（1）ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向垂直于纸面指向读者，受力如图所示，受到重力mg、支持力N、摩擦力f、安培力F四个力的作用；随着速度的增大，感应电流在增大，安培力也在逐渐增大，而合外力在逐渐减小，加速度就逐渐减小.故ab棒做初速为零,加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时速度最大,最后做匀速直线运动(2)设当棒的速度为v时,感应电动势

5、为E,电路中的电流为I,则E=Blv. I= F=BIl由牛顿第二定律得：mgsin-F-mgcos=ma解得：a=g(sin-cos)- 当加速度为零时速度最大，设为m, m=图9-133(1)如图重力，竖直下支撑力，垂直斜面向上来源：高考资源网安培力，沿斜面向上(2)当杆速度为时，感应电动势，此时电路中电流， 杆受到安培力根据牛顿运动定律， (3)当a=0时，即时 ，杆达到最大速度 6 解析：（1）E = BLv0（2）a、b两点的电势差相当于电源的外电压7 （3）解法一：由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区，恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为Q = W = FL

6、解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为E = BLv0电路中的总电功率为线圈中产生的热量联解可得：7解析：（1）E=（Ld）B/t=0.532/4=0.75V I=E/(R+r)=0.75/5=0.15A P=I2Rl=0.1524=0.09w (2)由题分析知：杆在匀强磁场中匀速运动，插入磁场区域之前匀加速运动 F=F安=ILB=0.150.52=0.15N (3)E=I(R+r)=0.155=0.75V E=BLVV=0.75/(20.5)=0.75m/s F=ma V=at m=F/a=0.15/(0.75/4)=0.8kg 8解：(1)根据法拉第电磁感应定律 求出E = 1.2V （2）根据全电路欧姆定律 根据 求出 P = 5.7610-2W （3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR20.6V 流经R2的电量 Q = CU = 1.810-5C 10. 0.80J（只有进入过程导线框克服安培力做功。取开始下落到线圈刚好全部进入磁场过程用动能定理，当时的速度就是稳定速度）专心-专注-专业