電磁感應分類典型例題

1、電磁感應計算題題型一法拉第電磁感應定律1、一個200匝、面積為20cm2在圓形線圈，放在勻強磁場中，磁場的方向與線圈平面成300角，磁感應強度在 0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T。在此過程中，穿過線圈的磁通量變化量是 多大？磁通量的平均變化率是多大？線圈中感應電動勢的大小為少？2、如圖10所示，一個圓形線圈的匝數(shù) n=1000,線圈面積S=200cn2,線圈的電阻r=1,線圈外接一個阻值R=4 的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間變化規(guī)律如圖所示；求：(1)、前4s內(nèi)的感應電動勢(2)、前5s內(nèi)的感應電動勢圖乙3、在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n = 1

2、500匝，橫截面積S = 20cm2。螺線管導線電阻 r = 1.0Q, R1 = 4.0 Q, R2= 5.0 Q, C=30科E在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B 按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：(1)求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢；E = 1.2V(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻 R的電功率；P = 5.76 X 10-2W(3) S斷開后，求流經(jīng) R2的電量。Q = CU= 1.8X10-5C4.一個半徑r=0.10m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻 Rq=1.0 X0-2 m-1。如圖19甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時

3、間變化情況如圖19乙所示。(1)分別求在00.3 s和0.3 s0.5s時間內(nèi)圓環(huán)中感應電動勢的大?。?2)分別求在00.3 s和0.3 s0.5s時間內(nèi)圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖 19內(nèi)中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i-t圖象(以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期)；(3)求在050s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。圖19i/A0.20.4 0.60.8 1.0 %5. (1 0分)如圖1 9甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應強度B隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直。 金屬線圈所圍的面 積S= 200cm2,匝數(shù)n= 1000,線圈電阻r=1.0Q。線圈與電阻R構成閉

4、合回 路，電阻R=4.0QO勻強磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖 19乙所 示，求：(1)在t=2.0s時刻，通過電阻R的感應電流大??；(2)在t=5.0s時刻，電阻R消耗的電功率；題型二切割磁感線(勻速切割)1 .如圖所示，寬度為L=0.20m的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導 軌的一端連接阻值為R=1.0Q電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁 感應強度大小為B=0.50T。一根導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好，導軌和 導體棒的電阻均可忽略不計?，F(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻 速運動，運動速度v=10m/s,在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求:XXXxM

5、XXXLxXX XvXXB上XX XXXXXXX N 乂XX在導軌、導體棒和電阻組成的閉合回路中產(chǎn)生的感 應電流。作用在導體棒上的拉力大小。在導體棒移動30cm的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱 量。2 .兩根平行光滑金屬導軌 MN和PQ水平放置，其間距為0.60m,磁感應強 度為0.50T的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻R=5.0。在 導軌上有一電阻為1.0。的金屬棒ab,金屬棒與導軌垂直，如圖13所示。在ab 棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度勻速向右運動。設金屬導軌足夠長 求：(1)金屬棒ab兩端的電壓。圖13(2)拉力F的大小。(3)電阻R上消耗的電功率3. (8分)

6、如圖10所示，在光滑水平面上有一長為L1、寬為L2的單匝矩形閉合 導體線框abcd,處于磁感應強度為B的有界勻強磁場中，其ab邊與磁場的邊界 重合。線框由同種粗細均勻的導線制成，它的總電阻為 Ro現(xiàn)將用垂直于線框 ab邊的水平拉力，將線框以速度 v向右沿水平方向勻速拉出磁場，此過程中保持線框平面與磁感線垂直，且 ab邊與磁場邊界平行。求線框被拉出磁場的過程(1)通過線框的電流；(2)線框中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)線框中a、b兩點間的電壓大小(7分)如圖15所示，邊長L= 0.20m的正方形導線框ABCD由粗細均勻的同種材料制成，正方形導線框每邊的電阻 R0=1.0Q,金屬棒MN與正方形導線框的對角

7、 線長度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20Qo導線框放置在勻強磁場中，磁場 的磁感應強度B=0.50T,方向垂直導線框所在平面向里。金屬棒 MN與導線框接 觸良好，且與導線框?qū)蔷€ BD垂直放置在導線框上，金屬棒的中點始終在 BDAC的位置連線上。若金屬棒以v=4.0m/s的速度向右勻速運動，當金屬棒運動至 時，求(計算結果保留兩位有效數(shù)字)：(1)金屬棒產(chǎn)生的電動勢大?。?2)金屬棒MN上通過的電流大小和方向;(3)導線框消耗的電功率。圖1514. (7分)如圖16所示，兩根豎直放置的足夠長的 光滑平行金屬導軌間距l(xiāng) = 0.50m,導軌上端接有電阻R= 0.80Q,導軌電阻忽略不計。導

8、軌下部的勻強磁場區(qū)有虛線 所示的水平上邊界，磁感應強度 B=0.40T,方向垂直于金 屬導軌平面向外。電阻r = 0.20。的金屬桿MN,從靜止開 始沿著金屬導軌下落，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度 進入勻強磁場中，金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接 觸良好。已知重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力。(1)求金屬桿剛進入磁場時通過電阻 R的電流大??；(2)求金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓；圖16(3)若金屬桿剛進入磁場區(qū)域時恰能勻速運動，則在勻速下落過程中每秒 鐘有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為電能？題型三(加速切割)1 .如 圖甲所示，光滑且足夠長的金屬導軌 MN、PQ平行地固定在同一

9、水平 面上，兩導軌間距 L=0.20m,電阻R=0.40 Q 導軌上停放一質(zhì)量 m=0.10kg 的金屬桿ab,位于兩導軌之間的金屬桿的電阻 r=0.10 Q導軌的電阻可忽略 不計。整個裝置處于磁感應強度 B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動 過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關系如圖乙所示。從金屬桿開始運動經(jīng)t=5.0s時， 求：通過金屬桿的感應電流的大小和方向；金屬桿的速度大?。煌饬的瞬時功率。圖132 .如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌固定放置在水平面上，間距L=0.

10、2m, 一端通過導線與阻值為R=1Q的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m= 0.5kg的金屬桿，金屬桿與導軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強磁場中.現(xiàn)用與導軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度 g=10m/s2)求：(1) t= 10s時拉力的大小及電路的發(fā)熱功率(2)在010s內(nèi)，通過電阻 R上的電量.3.水平面上兩根足夠長的金屬導軌平行固定放置，問距為L, 一端通過導線與阻值為 R的電阻連接；導軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見右上圖)，金屬桿與導軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下用與導軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終

11、將做勻速運動.當改變拉力的大小時，相對應的勻速運動速度v也會變化，v與F的關系如右下圖。(取重力加速度g=10m/s2)(1)金屬桿在勻速運動之前做什么運動？(2)若 m=0.5kg, L=0.5m, R=0.5 ;磁感應強度 B為多大？(3)由v F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？題型四 最大速度問題1如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌 MN、PQ平行放置在傾角為 。的絕緣斜面上，兩 導軌間距為L.M、P兩點間接有阻值為 R的電阻.一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab放在兩導軌上，并與導軌垂直.整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下.導軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦.(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖.(2)在加速下滑過程中，當 ab桿的速度大小為 v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大小.口.(3)求在下滑過程中，ab桿可以達到的速 度最大值.2.如圖所示，電阻不計且足夠長的U形金屬框架放置在傾角8 =37。的絕緣斜 面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中，磁感應強度大小B=0.5 T.質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.4。的導體棒ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無摩擦 下滑，與框架接觸良好.