高中物理竞赛《电磁感应》内容讲解

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1、奥林匹克物理竞赛专题辅导电磁感应全国物理竞赛知识要点：法拉第电磁感应定律。楞次定律。自感系数。互感和变压器。交流发电机原理。交流电的最大值和有效值。纯电阻、纯电感、纯电容电路。整流和滤波。一、感应电动势、感应电流的计算基本原理：法拉第电磁感应定律、麦克斯韦电磁场理论、电路分析的原理1、如图OC为一绝缘杆,C端固定着一金属杆ab,已知ac=cb,ab=oc=R,∠aco=600,此结构整体可绕O点在纸面内沿顺时针方向以角速度ω匀速转动,设有磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场存在,则a、b间的电势差Uab是多少?2、如图所示，六根

2、长度均为a的导线组成一个正三棱锥形，绕过O点且垂直于OBC所在平面的轴，以角速度ω匀速转动，匀强磁场B垂直于OBC平面向下，求导线AC中产生的电动势大小。3、如图所示，在垂直与纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中，有一细金属丝环，环上A点有长度为L的很小缺口，环面与磁场垂直，当环作无滑动地滚动时，环心以速度v匀速向右运动，半径OA与竖直方向成的角θ不断增大，试求缺口处感应电动势与θ的关系。（A即为缺口）第11页奥林匹克物理竞赛专题辅导4、如图所示，匀强磁场分布在半径为R的圆形区域中，磁场以均匀增加，AC=CD=R，如何求A、C间、A、D间

3、的电压？5、圆abcd的半径为圆形磁场区域的2倍，磁场以（常数）均匀增加，已知bad、bd、bcd及电流计电阻均为R，其余电阻不计磁场区域的直径为D，。求电流计中的感应电流（）将右半回路(bcd)以bd为轴转900（与上述相同）、将右半回路以bd为轴转1800（）第11页奥林匹克物理竞赛专题辅导6、一横截面积为矩形的水平金属板，宽为d，两侧由滑动接头e和f通过细金属杆与小伏特表相连，金属杆ab长为2d，位于水平位置，整个装置处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，不计金属板和金属杆的电阻，在下列情况下，问伏特表的读数为多少？a点的

4、电势比b点高多少？b点的电势比e点高多少？（1）若金属板以恒定的速度v向右运动，但伏特表和金属杆保持静止；（2）若金属杆和伏特表一起以恒定的水平速度v向左运动，但金属板保持静止；（3）若整个装置一起以恒定的水平速度v向右运动。8、如图所示，由均质细导线弯成的半径为a圆线圈和一内接等边三角形电阻丝构成的电路，电路中各段电阻值在图中标明。在圆线圈所在平面内有垂直纸面向里的匀强磁场B，B随时间t均匀的减小，其变化率的大小为已知常量k，设2r1=3r2。试求图中A、B两点间的电势差UAB。第11页奥林匹克物理竞赛专题辅导9、质量为m、带电量为q

5、（q＞0）的小球限定在半径为r的光滑绝缘圆环形轨道上运动，轨道面水平，小球重力不计。在以圆环面为正截面的圆柱形空间区域内有随时间t均匀变化的磁场B，磁场方向垂例5直于圆环面竖直向上，如图所示。设t=0时B=0，小球静止；0＜t＜T时磁场B随时间均匀增加；t=T时，B=B0，t＞T时，磁场保持为B0不变。试定量地讨论小球的运动状况及小球对轨道的作用力。10、在半径为R的区域有匀强磁场，磁场以的变化率均匀减小。有一质量为m，电量为+q（较大）的不计重力的粒子，从A点开始以一定初速度沿径向向磁场中心运动，经过时间t粒子恰从磁场边缘上的C点沿切

6、线方向飞过，已知角AOC的大小为，如图所示。求粒子的初速度（在A点的速度）。第11页奥林匹克物理竞赛专题辅导二、电磁感应中的力学综合性问题1、如图所示，光滑的轨道，左半部分宽为L，右半部分宽为L/2，轨道有倾斜部分和水平部分组成，在水平部分有竖直向下的匀强磁场。金属棒ab质量为m，开始时静止在宽为L/2的水平轨道上；金属棒cd质量为2m，从距水平轨道高为h处由静止释放，当cd进入水平轨道后，在进入较窄的轨道前cd已达到匀速，后cd进入窄轨道后，cd最终又达到匀速运动。轨道足够长，求cd棒先后两次匀速运动的速度大小。2、如图所示，电源的电

7、动势为U,电容器的电容为C,S是单刀双掷开关，MN,PQ是两根位于同一水平面的平行光滑大导轨，它们的电阻可以忽略不计，两导轨间距为L,导轨处在磁感强度为B的均匀磁场中，磁场方向垂直于两导轨所在的平面并指向图中纸面向里的方向。L1和L2是两根横放在导轨上的导体小棒，质量分别为m1和m2，且m1

8、不计）。第11页奥林匹克物理竞赛专题辅导3、假想有一水平方向的匀强磁场，磁感强度B很大。有一半径为R，厚度为d(d<