电磁感应综合题

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1、电磁感应二十题[P5.]07年1月苏州市教学调研测试19．（17分）如图所示，半径为r的金属圆环置于水平面内，三条电阻均为R的导体杆Oa、Ob和Oc互成120°连接在圆心O和圆环上，圆环绕经过圆心O的竖直金属转轴以大小为ω的角速度按图中箭头方向匀速转动．一方向竖直向下的匀强磁场区与圆环所在平面相交，相交区域为一如图虚线所示的正方形（其一个顶点位于O处）．C为平行板电容器，通过固定的电刷P和Q接在圆环和金属转轴上，电容器极板长为l，两极板的间距为d．有一细电子束沿两极板间的中线以大小为v0（）的初速度连续不断地射入C．

2、（1）射入的电子发生偏转时是向上偏转还是向下偏转？（2）已知电子电量为e，质量为m．忽略圆环的电阻、电容器的充电放电时间及电子所受的重力和阻力．欲使射入的电子全部都能通过C所在区域，匀强磁场的磁感应强度B应满足什么条件？解：（1）射入的电子发生偏转时是向上偏转．①（2）当导体杆处于磁场中时，感应电动势②导体杆转动的平均速度　所以，③此时，磁场中导体杆的电阻为内电阻，其余的电阻为外电阻，电容器的电压④射入的电子在两极板间运动　⑤因为，所以⑥而就是每条导体杆在磁场中运动的时间，因此有部分电子在两极板间运动的时间内，极板间

3、的电场始终存在，这部分电子在极板间的偏转量最大．设电子恰好能离开通过C，有⑦而　　　⑧由以上各式得　⑨磁感强度B应满足的条件是　⑩评分标准：本题17分．①3分；②式1分；③④式，每式2分，⑤式1分，⑥～⑨式，每式2分，⑩式1分．保护版权　人人有责(b)V/m/sO20-201234t/s(a)×××××××××××××××CDO/OB1ABMN···································LdB2[P9.]06年广东东莞中学高考模拟试题18．（18分）如图（a）两水平放置的平行金属板C、D相距

4、很近，上面分别开有小孔O/、O，水平放置的平行金属导轨与C、D接触良好，且导轨在磁感强度为B1=10T的匀强磁场中，导轨间距L=0.50m,金属棒AB紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动，其速度图象如图(b)所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从t=0时刻开始，由C板小孔O/处连续不断以垂直于C板方向飘入质量为m=3.2×10-21㎏、电量q=1.6×10-19C的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）。在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场B2=10T，MN与D相距d=10cm，B1、B2方向如图所示（粒子重

5、力及其相互作用不计）。求：（1）．在0～4.0s时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并能飞出磁场边界MN？（2）．粒子从边界MN射出来的位置之间最大的距离是多少？解：（1）从O/进入的粒子先加速，D板带负电，AB向右运动，当粒子以速度V0进入磁场B2中，做匀速圆周运动，刚好与边界MN相切，则有：B2qV0=mR=d得：V0=设对应两板间电压为U，AB的速度为V，则有：U=B1LV，对粒子由动能定理得：qU=得：V=由AB杆的速度时间图象得对应的时刻t1=0.25s和t2=1.75s即在0.25s～1.75s之间发射的离

6、子可飞出磁场边界MN（2）粒子能打到的最远点E，到O点的水平距离等于R=d=0.1m，最近点为F，对应离子的最大速度Vm，RMNDOCEFRrH由B1LV=UmB2qVm=mUmq=解得圆周运动的最大半径r=0.2m由几何知识得：r2=R2+(r-FH)2解得FH=（0.2-）m，EF=0.073m[P13.]07届南京市第一次调研测试18．（15分）在如图所示的水平导轨（摩擦、电阻忽略不计）处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感强度B，导轨左端的间距为，右端间距为，两段导轨均足够长。今在导轨上放置AC、DE两根导体棒

7、，质量分别为，。电阻分别为，。若AC棒以初速度v0向右运动，求：（1）定性描述全过程中AC棒的运动情况保护版权　人人有责（2）两棒在达到稳定状态前加速度之比是多少？（3）运动过程中DE棒产生的总焦耳热。解：（1）AC棒向右运动，回路中产生顺时针感应电流，AC棒受安培力的作用后减速；DE棒受安培力产生加速度向右运动，回路中磁通量的变化减慢，感应电流逐渐减小，因此两棒所受的安培力均减小，最终回路中感应电流为零。即AC棒做加速度减小的减速运动，最终匀速运动。（3分）(2)两棒达到稳定之前AC、DE棒中通过的电流大小始终相等

8、，设加速度分别为和m1=2m2L1=4L2　　　（3分）(3)两棒在达到稳定之前，回路中始终存在磁通量的变化，有感应电流就会产生焦耳热。当两棒运动速度满足一定关系时，回路中的磁通量不变，则总电动势为零，两棒均做匀速运动，不再产生热量。设两棒最终速度分别为、，取向右为正方向。　得（2分）对AC棒：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1分