專題十二電磁感應(yīng)中的能量

1、專題十二 電磁感應(yīng)中的能量1.一電阻為R的金屬圓環(huán)，放在勻強(qiáng)磁場中，磁場與圓環(huán)所在平面垂直，如圖(a)所示已知通過圓環(huán)的磁通量隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示，圖中的最大磁通量0和變化周期T 都是已知量，求：(1)在t= 0到的時間內(nèi)，通過金屬圓環(huán)某橫截面的電荷量q(2)在t= 0到t=2T的時間內(nèi)，金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱Q 2平行軌道PQ、MN兩端各接一個阻值R1R28的電阻，軌道間距L1m，軌道很長，本身電阻不計(jì)。軌道間磁場按如圖所示的規(guī)律分布，其中每段垂直紙面向里和向外的磁場區(qū)域?qū)挾染鶠?cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B1T，每段無磁場的區(qū)域?qū)挾染鶠?cm，導(dǎo)體棒ab本身電阻r1，與軌道接觸良好

2、?，F(xiàn)使ab以v10m/s向右勻速運(yùn)動。求：當(dāng)導(dǎo)體棒ab從左端進(jìn)入磁場區(qū)域時開始計(jì)時，設(shè)電流方向從a流向b為正方向，請畫出流過導(dǎo)體棒ab的電流隨時間變化關(guān)系的it圖象。整個過程中流過導(dǎo)體棒ab的電流為交變電流，求出流過導(dǎo)體棒ab的電流有效值。P通vQMNR1R2ab1cm2cm無無無無2cm3.如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，其框架平面與水平面成角，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向下、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab，垂直擱置于導(dǎo)軌上，與磁場上邊界相距d0，現(xiàn)使它由靜止開始運(yùn)動，在棒ab離開磁場前

3、已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求：棒ab在離開磁場下邊界時的速度；棒ab通過磁場區(qū)的過程中整個電路所消耗的電能。NMPQOO1O1ORlabdd0B 4如圖光滑斜面的傾角30，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l11m，bc邊的邊l20.6m，線框的質(zhì)量m1kg，電阻R0.1，線框通過細(xì)線與重物相連，重物質(zhì)量M2kg，斜面上ef線（efgh）的右方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動，進(jìn)入磁場最初一段時間是勻速的，ef線和gh線的距離s11.4m，（取g10m/s2），求：線框進(jìn)入磁場時勻速運(yùn)動的速度v；ab邊由靜

4、止開始運(yùn)動到gh線所用的時間t；t時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱 5如圖所示，兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的水平部分與圓弧部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的水平部分有n段相同的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（圖中的虛線范圍），磁場方向豎直向上，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場的寬度為S，相鄰磁場區(qū)域的間距也為S，S大于L，磁場左、右兩邊界均與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電阻為r，邊長為L的正方形金屬框，由圓弧導(dǎo)軌上某高度處靜止釋放，金屬框滑上水平導(dǎo)軌，在水平導(dǎo)軌上滑行一段時間進(jìn)入磁場區(qū)域，最終線框恰好完全通過n段磁場區(qū)域。地球表面處的重力加速度為g，感應(yīng)電流的磁場可以忽略不計(jì)，求：（1）剛開始下滑時，金屬框重心離水平導(dǎo)軌所在平面的高

5、度（2）整個過程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱（3）金屬框完全進(jìn)入第k（kn）段磁場區(qū)域前的時刻，金屬框中的電功率 6如圖甲所示，空間存在B=05T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，MN、PQ是相互平行的粗糙的長直導(dǎo)軌，處于同一水平面內(nèi)，其間距L=02m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=01kg的導(dǎo)體棒，從零時刻開始，通過一小型電動機(jī)對ab棒施加一個牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，圖乙是棒的速度一時間圖象，其中OA段是直線，AC是曲線，DE是曲線圖象的漸近線小型電動機(jī)在12s末達(dá)到額定功率，P額=4.5W，此后功率保持不變除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)，g=10 ms2（1）求導(dǎo)體棒在012s內(nèi)的加