电磁感应专题复习.doc

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1、电磁感应专题复习学习目标：1、能熟练应用用楞次定律、右手定则判断感应电流的方向；2、能熟练应用法拉第电磁感应定律分析解决问题；题组一：单棒问题【例1】如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端连接定值电阻R，导轨上水平虚线MNPQ区域内，存在着垂直于轨道平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B．将质量为m、电阻为r的导体棒在距磁场上边界d处由静止释放，导体棒进入磁场运动距离s到达CD位置，速度增加到v 1 ，此时对导体棒施加一平行于导轨的拉力，使导体棒以速度v 1 匀速运动时间t后离开磁场．导体棒始终与导轨垂直且电接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g．求：（1）导体

2、棒刚进入磁场时产生的感应电动势E；（2）导体棒到达CD位置时，电阻R上的电功率P；（3）整个过程中回路产生的焦耳热Q．【练习1】如图甲所示，不计电阻的“U”形光滑导体框架水平放置，框架中间区域有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T，有一导体杆AC横放在框架上，其质量为m＝0.10kg，电阻为R＝4.0Ω。现用细绳栓住导体杆，细绳的一端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，另一端通过光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M＝0.30kg，电动机的内阻为r＝1.0Ω。接通电路后，电压表的示数恒为U＝8.0V，电流表的示数恒为I＝1.0A，电动机牵引原来静止的导体杆AC平行于EF向右运动，其运

3、动的位移—时间图像如图乙所示。取g＝10m/s2。求：（1）匀强磁场的宽度；（2）导体棒在变速运动阶段产生的热量。二、双棒问题【例2】如图所示，两根相距为l的平行光滑金属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，两杆同时达到最大速度，以后都做匀速直线运动。（1）、若在t1(t1

4、速度的大小，（2）、在0—T时间内，经过细杆横截面的电量是多少？acFbd图F【练习2】相距为L＝0.20m的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m＝0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ＝0.5，导轨电阻不计，回路总电阻为R＝1.0Ω．整个装置处于磁感应强度大小为B＝0.50T、方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时，cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动．测得拉力F与时间t的关系如图所示．g＝10m/s2，求：（1）ab杆的加速度a和动

5、摩擦因素；（2）杆cd从静止开始沿导轨向下运动达到最大速度所需要的时间；（3）画出杆cd在整个运动中加速度随时间变化的图像，要求标明坐标值（不要求写出推导过程）三、线框问题【例3】（2013江苏单科）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，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=2。磁感应强度B在0~1s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。

6、【练习3】如图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08Ω.一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连线框，另一端连一质量M=0.2kg的物体A。开始时线框的cd边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2。求:（1）匀强磁场

7、的磁感应强度B的大小（2）线框从开始运动到最高点所用的时间（3）线框落地时的速度的大小。