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《2018届电磁感应计算题专项训练(有答案)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、磁极饮芯磁极电磁感应计算题专项训练(二)1.某兴趣小组设计了i种发电装置，如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角琢均为-71,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abed的边长ab=cd=/、9be=ad=21.线圈以角速度①绕中心轴匀速转动，be和ad边同时进入磁场.在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求：(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；(2)线圈切割磁感线时,be边所受安培力的大小F；(3)外接电阻上电流的有效值I.2.如图甲所示，长、宽分别为厶
2、i=0.1m.厶2=0.2m的矩形金属线框位于竖直平面内，其匝数为«=100,总电阻为1Q,可绕其竖直中心轴0。转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起，并通过电刷和定值电阻R=9O相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场，磁感应强度3的大小随时间/的变化关系如图乙所示，其中5o=5x1O"3T>5!=1x10_2T和耳=2*10一％。0〜耳时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直；“时刻后，线框在外力的驱动下开始绕00以角速度^=200rad/s匀速转动。求：(1)0〜“时间内通过电阻7?的电流大小；(2)线框匀速转动
3、后，在转动一周的过程屮电阻7?产生的热暈；(3)线框匀速转动后，从图甲所示位置转过90。的过程中，通过电阻R的电荷量。GHd1.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距/=0.50m,倾角0=53。，导轨上端串接一个7?=O.O5Q的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度5=2.0To质量加=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距5=0.24mo一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆，CQ棒由静止开始运动，上升过程中
4、CQ棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。求(1)CQ棒进入磁场吋速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力仇的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热0。4•如图所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端平滑连接等宽的四分Z—圆弧导轨，圆弧半径厂=0.41m,导轨的间距为Z=0.5m,导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为川=1.5Q的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强
5、磁场中，磁感应强度B=0.2T,现有一根长度稍大于厶、电阻尺2=0.5Q、质量加=1.0kg的金屈棒在水平拉力F作用下，从图屮幼位置由静止开始做匀加速运动，在F0时亥0,F=1.5N,经2.0s运动到cd时撤去拉力，金属棒刚好能冲到最高点ab处，重力加速度g=10m/s2。求：(1)金属棒做匀加速运动的加速度；(2)金属棒运动到cd时电压表的读数；(3)金屈棒从cd运动到ab过程中电阻&上产生的焦耳热。（2）在ho阶段中，根据动能定理，得（F-mg）丄°ho=_my,—02mgRB2]2棒刚进入磁场时所受的安培力大小为Fa'二陀上2R根据牛顿第二定律得F
6、-mg-FAz二ma解得a二g-2Rm（3）对整个过程，根据能暈守恒定律得到F(h0+h)=mg(h0+h)+Q+l^mv2回路产生的总电能为Q=mg（h0+h）2m3g2^2BT棒消耗的电能为E电二Q2=m3g2/?2bT2.（1）设离开右边界时棒ab速度为v,则有，感应电动势，E=BLv闭合电路欧姆定律，1=—R+r对棒有2Fo-BIL=O解得：v=2F0（R+r）B?l2（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理:Fod+2Fod()・W安=mv2-02由功能关系：E电=¥安解得：E虹Fo(d+2do)・2m(R+r)2B4L4F20（3）设棒
7、刚进入磁场时的速度为vo,则有Fod=1“一v20m2当v（）=v,即d=时，进入磁场后一直匀速运动2Fom(r+R)2BV（4）可能的图彖如下图所示电磁感应计算题专项训练（一）参考答案1•解：（1）离开磁场吋匀速，受到重力、安培力和拉力，..、亠B2l2r所以有F=mg+FA;安培力为FA=BIL=———代入上式解得v二①②3.(1)由牛顿第二定律。=F—/HgsinBtn=12m/s进入磁场时的速度v=y[2as=2Am/So⑵感应电动势E=Blv感应电流/=BlvT安培力F、=IBlD7代入得Fa=卫=48No(3)健身者做功W=FG+〃)=64J
8、由牛顿第二定律F-wgsin〃一仏=0CD棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间焦
