电磁感应现象中电量和热量专题

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1、电磁感应专题—电量和热量的求解学习目标：能熟练应用法拉第电磁感应定律分析求解电磁感应屮的电量和热量；【例1】如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abed,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100,边长ab=1.0m>bc=0・5m,电阻r=2Q。磁感应强度B在0〜Is内从零均匀变化到0.2T。在1〜5s内从0.2T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：（1）0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；（2）在1〜5s内通过线圈的电荷量q；（3）在0〜5s内线圈产生的焦耳热Q。XaXXXbBXfXXXaXXXcX【例2】如图所示，两根相距为L的平行光滑金属

2、长导轨固定在同一水平面上，并处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B,ab和cd两根金属细杆静止在导轨的上面，与导轨一起构成矩形闭合电路，两根细杆的质量都等于m,电阻都等于r,导轨的电阻忽略不计。从t=0时刻开始，两根细杆分别受到平行于导轨方向、大小均为F的拉力的作用，分别向相反方向滑动，经过时间T,各自运动的距离为L（）,两杆同时达到最大速度，以后都做匀速直线运动。求：（1）在0—T时间内，经过细杆横截面的电量；（2）导体棒的最大速度；（3）在0—T时间内，回路产生的热量一A【例3】如图10所示，匀强磁场的磁感应强度3=0.5T,边长厶=10cm的正方形线圈共100匝，线圈总

3、电阻r=lQ,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动，角速度®=2兀md/s,外电路中的电阻人=4Q,求：（1）感应电动势的最大值；（2）线圈转动一周产生的总热量；（3）从图示位置开始的£周期内通过7?的电荷量.【例4】如图所示，0AC0为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，0、C处分别接有短电阻丝（图小粗线表7T法），Rl4Q、RHQ（导轨其它部分电阻不计）。导轨0AC的形状满足方程j；=2sin（yx）（单位：m）。磁感强度B二0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率尸5・0m/s水平向右在导轨上从0点滑动到C点，棒与导思接触良好且始终

4、保持与0C导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）金属棒在导轨上运动吋电阻丝乩上消耗的最大功率;（2）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。（3）导体棒从0到C过程中回路产生的总热量XXXXXXAxOxXXxCxx【例5】如图所示，两根等高光滑的丄圆弧轨道，半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有4一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为叭电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为加g.整个过程中金屈棒与导轨电接触良好，求：(1)棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流；

5、(2)导体棒从ab位置运动到cd位置的过程中冋路电流随时间的变化规律表达式；(3)棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量；(4)若棒在拉力作用下，从cd开始以速度V。向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?