电磁感应中导体棒运动汇编.doc

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1、导体棒训练1.如图所示，宽L=1m、倾角=300的光滑平行导轨与电动势E=3.0V、内阻r=0.5的电池相连接，处在磁感应强度B=T/3、方向竖直向上的匀强磁场中。质量m=200g、电阻R=1的导体ab从静止开始运动。不计期于电阻，且导轨足够长。试计算：（1）若在导体ab运动t=3s后将开关S合上，这时导体受到的安培力是多大？加速度是多少？（2）导体ab的收尾速度是多大？（3）当达到收尾速度时，导体ab的重力功率、安培力功率、电功率以及回路中焦耳热功率和化学功率各是多少？2.如图所示，光滑导轨EF

2、、GH等高平行放置，EG间宽度为FH间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。ab、cd是质量均为m的金属棒，现让ab从离水平轨道h高处由静止下滑，设导轨足够长。试求：(1)ab、cd棒的最终速度，(2)全过程中感应电流产生的焦耳热。3.-16-线圈生产车间的传送带不停地水平传送边长为L，质量为m，电阻为R的正方形线圈，传送带与线圈间的动摩擦因数为μ，在传送带的左端线圈无初速度的落在以恒定速度v匀速运动的传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v后，线圈与传送带保

3、持相对静止，然后通过一磁感应强度为B的竖直方向的匀强磁场。已知每两个线圈间保持距离L不变，匀强磁场的宽度为3L，求：⑴每个线圈相对传送带滑动的距离；⑵每个线圈通过磁场区域产生的焦耳热；⑶传送带传送线圈的总功率。4.如图，一正方形平面导线框abcd，经一条不可伸长的绝缘轻绳与另一正方形平面导线框a1b1c1d1相连，轻绳绕过两等高的轻滑轮，不计绳与滑轮间的摩擦。两线框位于同一竖直平面内，ad边和a1d1边是水平的。两线框之间的空间有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界MN和PQ均与ad边及a1d1边平

4、行，两边界间的距离为h=78.40cm。磁场方向垂直线框平面向里。已知两线框的边长均为l=40.00cm，线框abcd的质量为m1=0.40kg，电阻为R1=0.80Ω。线框a1b1c1d1的质量为m2=0.20kg，电阻为R2=0.40Ω。现让两线框在磁场外某处开始释放，两线框恰好同时以速率v=1.20m/s匀速地进入磁场区域，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。（1）求磁场的磁感应强度大小。（2）求ad边刚穿出磁场时，线框abcd中电流强度的大小。-16-5.如图12所示，在高度差h＝

5、0.50m的平行虚线范围内，有磁感强度B＝0.50T、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m＝0.10kg、边长L＝0.50m、电阻R＝0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F＝4.0N向上提线框，该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。（g取10m／s2）求：（1）线框进

6、入磁场前距磁场下边界的距离H。（2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F做的功是多少？线框内产生的热量又是多少?6.光滑水平导轨宽L＝1m，电阻不计，左端接有“6V6W”的小灯．导轨上垂直放有一质量m＝0.5kg、电阻r＝2Ω的直导体棒，导体棒中间用细绳通过定滑轮吊一质量为M＝1kg的钩码，钩码距地面高h＝2m，如图所示．整个导轨处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度为B＝2T．释放钩码，在钩码落地前的瞬间，小灯刚好正常发光．（不计滑轮的摩擦，取g＝10m/s2）求：⑴钩码落地前的瞬间，导体

7、棒的加速度；⑵在钩码落地前的过程中小灯泡消耗的电能；⑶在钩码落地前的过程中通过电路的电荷量．7.-16-有一种磁性加热装置，其关键部分由焊接在两个等大的金属圆环上的n根间距相等的平行金属条组成“鼠笼”状，如图所示，每根金属条的长度为L，电阻为R，金属环的直径为D。电阻不计。图中虚线表示的空间范围内存在着磁感强度为B的匀强磁场，磁场的宽度恰好等于“鼠笼”金属条的间距，当金属环以角速度ω绕过两圆环的圆心的轴OO'旋转时，始终有一根金属条在垂直切割磁感线。“鼠笼”的转动由一台电动机带动，这套加热装置的效

8、率为η。求：（1）在磁场中正在切割磁感线的那根金属条上通过的电流。（2）切割磁感线的金属条受到的安培力大小和电动机输出的机械功率。8.如图12所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料的密度较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框从水平位置由静止释放，经历时间t到达竖直位置，此时ab边的速度大小为v．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，重力加速度为g．求：