第十七次、電磁感應(yīng)-

1、第十七講、電磁感應(yīng)第一部分、典型例題例.如圖，“”形導(dǎo)軌放置在水平面上，角，邊靠近點處接有內(nèi)阻為的電流表，豎直向下的勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌所在平面，磁感應(yīng)強度大小，一金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，金屬棒在上的初始位置與頂點相距，現(xiàn)給金屬棒水平向左的初速度，并對金屬棒施加一水平向左的外力，使得電流表讀數(shù)保持不變.已知金屬棒質(zhì)量為，除電流表內(nèi)阻之外，所有電阻忽略不計，金屬棒與導(dǎo)軌之間的摩擦力忽略不計. （1）若金屬棒的初速度為，求金屬棒剛開始運動瞬間所受到的安培力的大?。唬?）若金屬棒的初速度為，求金屬棒運動到正中間位置所需的時間；（3）若金屬棒運動到正中間位置的過程中外力做功7J，求金屬棒的初速度.第二部

2、分、練習(xí).1.安培曾做過如圖所示的實驗：把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈，在線圈內(nèi)部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè)，條形磁鐵右端為極.閉合開關(guān)，電路穩(wěn)定后，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動，安培由此錯失了發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機會.實際上，在電路接通的瞬間（ ）A.從左側(cè)看，銅環(huán)中有逆時針方向的感應(yīng)電流B.從左側(cè)看，銅環(huán)中有順時針方向的感應(yīng)電流C.銅環(huán)會遠(yuǎn)離磁鐵D.銅環(huán)會靠近磁鐵2.用一段橫截面半徑為、電阻率為、密度為的均勻?qū)Ь€做成一個半徑為的圓環(huán).圓環(huán)豎直向下落入如圖所示的徑向磁場中，圓環(huán)的圓心始終在極的軸線上，圓環(huán)所在的位置的磁感應(yīng)強度大小均為.圓環(huán)在加速下落過程中某一時刻的速度為，忽略電感的影響

3、，重力加速度為.則（ ）A.此時圓環(huán)中產(chǎn)生了（俯視）順時針方向的感應(yīng)電流B.圓環(huán)因受到了向下的安培力而加速下落請預(yù)覽后下載！C.此時圓環(huán)的加速度D.如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)下落的最大速度3.如圖，線圈固定于分布均勻的磁場中，磁場方向垂直線圈平面.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化時，該磁場對邊的安培力大小恒定.下列描述隨變化的圖像中，可能正確的是（ ） 4.如圖所示，空間存在一個有邊界的條形勻強磁場區(qū)域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場的寬度為.一個質(zhì)量為、邊長也為的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運動，線框所在的平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行.時刻，導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場的

4、下邊界重合（圖中位置） ，導(dǎo)線框的速度為，經(jīng)歷一段時間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場的上邊界重合時（圖中位置），導(dǎo)線框的速度剛好為零，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過一段時間回到初始位置，不計空氣阻力，則（ ）A.上升過程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小B.上升過程中，導(dǎo)線框克服重力做功的平均功率小于下降過程中重力做功的平均功率C.上升過程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過程中線框產(chǎn)生的熱量多D.上升過程中合力對線框做的功與下降過程中合力對線框做的功的絕對值相等5.如圖所示，垂直光滑絕緣的水平桌面，有兩個磁感應(yīng)強度大小均為，方向相反的勻強磁場，為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大.一個邊長為、質(zhì)量為、電阻為的正方形金屬框在桌面上，

5、邊與平行，以初速度從圖示位置向右自由滑動，當(dāng)金屬框運動到關(guān)于對稱的位置時，金屬框的速度為，則下列說法正確的是（ ）A.此時金屬框的電功率為B.此時金屬框的加速度為C.此過程中通過金屬框截面的電荷量為D.此過程中金屬線框消耗的電能為6.如圖（a）所示，在足夠長的光滑斜面上有一金屬線框，垂直于斜面方向的勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖（b）所示（規(guī)定垂直于斜面向上為正方向）.時刻將線框由靜止釋放，在線框下滑的過程中，下列說法正確的是（ ）A.線框中產(chǎn)生大小、方向均周期性變化的電流B.邊受到的安培力先減小后增大請預(yù)覽后下載！C.線框做勻加速直線運動D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于其機械能的損失7.

6、在絕緣的水平桌面上有、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離為，金屬棒和垂直放在導(dǎo)軌上，兩棒正中間用一根長為的輕質(zhì)絕緣細(xì)線相連，棒右側(cè)有一直角三角形勻強磁場區(qū)域，磁場方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長均為，整個裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒上加水平拉力，使金屬棒和向右勻速穿過磁場區(qū)，則金屬棒中感應(yīng)電流和絕緣細(xì)線上的張力大小隨時間變化的圖像可能正確的是（規(guī)定金屬棒中電流方向由到為正）（ ） 8.如圖所示，傾角為的粗糙斜面上靜止放置著一個質(zhì)量為的閉合正方形線框，它與斜面間動摩擦因數(shù)為線框邊長為，電阻為邊緊靠寬度也為的勻強磁場的下邊界，磁感應(yīng)強度為，方向垂直于斜面向上將線框用細(xì)線通過光滑定滑輪與

7、重物相連，重物的質(zhì)量為，如果將線框和重物由靜止釋放，線框剛要穿出磁場時恰好勻速運動下列說法正確的是（）A.線框剛開始運動時的加速度B.線框勻速運動的速度C.線框通過磁場過程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線框機械能的減少量D.線框通過磁場過程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于9.直角三角形金屬框放置在豎直向上的勻強磁場中.磁感應(yīng)強度大小為，方向平行于邊向上.若金屬框繞邊向紙面外以角速度勻速轉(zhuǎn)動90（從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動），如圖甲所示，、兩點的電勢差為，通過邊的電荷量為.若金屬框繞邊向紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動90，如圖乙所示，、兩點的電勢差為，通過邊的電荷量為.已知、邊的長度都為，金屬框的總電阻為.下列判斷正確

8、的是（ ）A. B. C. D.10.如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌、相距，在、之間接一個阻值為的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，一質(zhì)量為、電阻為、長度也剛好為的導(dǎo)體棒放在磁場下邊界上（與邊重合），.現(xiàn)用一個豎直向上的力請預(yù)覽后下載！拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開始運動，已知導(dǎo)體棒離開磁場前已開始做勻速直線運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（ ）A導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中，通過電阻的電荷量為B導(dǎo)體棒離開磁場時速度大小為C離開磁場時導(dǎo)體棒兩端電壓為D導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程

9、中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為11.如圖所示，在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強磁場，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為.現(xiàn)有一邊長為（）的正方形線框在離地面高處以水平速度從左側(cè)磁場邊緣進入磁場，運動中線框平面始終豎直，最終落在地面上，不計空氣阻力，則（ ）A.線框在空中運動的時間一定為 B.越大，線框運動的水平位移一定越大C.越大，線框運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多D.若的大小連續(xù)變化，則線框落地點也一定連續(xù)變化12.如圖所示，豎直面內(nèi)有一個閉合導(dǎo)線框（由細(xì)軟導(dǎo)線制成）掛在兩固定點、上，水平線段為半圓的直徑，在導(dǎo)線框的處有一個動滑輪，動滑輪下面掛一重物，使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài).在

10、半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直紙面向里的有界勻強磁場.設(shè)導(dǎo)線框的電阻為，圓的半徑為，在將導(dǎo)線上的點以恒定的角速度（相對于圓心）從點沿圓弧移動的過程中.若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用，則下列說法正確的是（ ）A.在從點沿圓弧移動到點的過程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時針，后順時針B.在從點沿圓弧移動到圖中位置的過程中，通過導(dǎo)線上點的電量為C.當(dāng)沿圓弧移動到圓心的正上方時，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢最大D.在從點沿圓弧移動到點的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為13.如圖甲所示，足夠長的光滑U形導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中，其寬度，所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個阻值為的電阻，導(dǎo)

11、軌電阻不計.現(xiàn)有一質(zhì)量為請預(yù)覽后下載！、有效電阻為的金屬桿沿框架由靜止下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，其沿著導(dǎo)軌的下滑距離與時間的關(guān)系如圖乙所示，圖像中的段為曲線，段為直線，導(dǎo)軌電阻不計，（忽略棒運動過程中對原磁場的影響），下列說法正確的是（ ）（sin53=0.8）A.導(dǎo)體棒下滑過程中，點電勢低于點電勢B.磁感應(yīng)強度的大小為0.2TC.金屬棒在開始運動的1.5s內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為1.575JD.金屬棒在開始運動的1.5s內(nèi)，通過的電荷量為2C14. 如圖所示，、為水平面內(nèi)平行放置的金屬長直導(dǎo)軌，間距，處在磁感應(yīng)強度大小為、方向豎直向下的勻強磁場中.一根質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體桿垂直

12、于、放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體桿與、導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為.在外力作用下導(dǎo)體桿向左做勻速直線運動.質(zhì)量為、每邊電阻均為、邊長的正方形金屬框置于豎直平面內(nèi)，兩頂點、通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，金屬框處在磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直框面向里的勻強磁場中，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度，不計其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對、點的作用力.求：（1）通過邊的電流；（2）導(dǎo)體桿做勻速直線運動的速度；（3）時間內(nèi)，導(dǎo)體桿向左移動時克服摩擦力所做的功；（4）外力做功的功率.15. 如圖所示，和是足夠長的光滑的金屬導(dǎo)軌（不計電阻）水平放置，相距，處接有一個電阻，在其兩端的電壓低于某個特定的值時，它的阻值與其兩端的電壓成正比，而其兩端的電壓等于或大于時，它的電阻恒為，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為，質(zhì)量為，長度恰好