第六節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用(二)

1、第六節(jié) 法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用(二)基礎(chǔ)知識 1由于電磁感應(yīng)，在閉合電路中產(chǎn)生_，而處于磁場中的感應(yīng)電流往往又受到 _ 的作用，而安培力做功則會帶來 _ 的轉(zhuǎn)化 2電磁流量計是由 _ 和 _ 兩大部分組成 3能量轉(zhuǎn)化：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的 _是通過克服_ 做功轉(zhuǎn)變而來的，克服 _ 做了多少功就有多少 _產(chǎn)生，而這些 _ 又通過電流做功使電阻發(fā)熱轉(zhuǎn)變成 _ 4如圖l-6-1所示，導(dǎo)軌是水平的導(dǎo)軌，間距L1=0.5 m，ab桿與導(dǎo)軌左端的距離L1=0.8m，由導(dǎo)軌與ab桿所構(gòu)成的回路的總電阻R=0.2 ，方向豎直向下的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B0=lT重物的質(zhì)量M=0.04kg，用細(xì)繩通過定滑輪與a

2、b桿的中點相連，各處的摩擦均可忽略不計現(xiàn)使磁場以B/t=0.2T/s的變化率均勻地增大，試求當(dāng)t為多少秒時，M剛好離開地面(取g=10m/s2)?典型例題例1如圖l-6-2所示，ab是一個可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動變阻器R的滑片自左向右滑動時，線框ab的運動情況是( )A保持靜止不動 B逆時針轉(zhuǎn)動C順時針轉(zhuǎn)動 D發(fā)生轉(zhuǎn)動，因電源正負(fù)極不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向例2如圖l-6-3所示，勻強磁場方向垂直于線圈平面，先后兩次將線圈從同一位置勻速地拉出有界磁場，第一次拉出時的速度為v，第二次拉出時的速度為2v這兩次拉出線圈的過程中，下列說法錯誤的是( )A線圈中的感應(yīng)電流之比為l：2

3、B線圈中產(chǎn)生的電熱之比為l：2C施力的方向與速度方向相同，外力的功率之比為l：2D流過線圈任一截面的電荷量之比為l：1基礎(chǔ)練習(xí)1.如圖l-6-5所示，沿水平面放一寬50cm的U形光滑金屬框架，電路中電阻R=2.0，其余電阻不計勻強磁場B=0.8T，方向垂直框架平面向上，金屬棒MN的質(zhì)量為30g，它與框架兩邊垂直MN的中點O用水平的繩跨過定滑輪系一個質(zhì)量為20g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到最大功率為_2.如圖l-6-6所示，一條直導(dǎo)線以速度v0橫掃過磁感應(yīng)強度為B、半徑為R的圓形勻強磁場，則從導(dǎo)線進入磁 場到離開磁場，導(dǎo)線中感應(yīng)電動勢隨 時間t的變化規(guī)律是_ 3.如圖l-6-7所示，在

4、光滑、互相平行，無限長的兩根豎直導(dǎo)軌的上端，兩根完全相同的金屬棒ab、cd質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌寬度為L，整個裝置置于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，開始時ab固定，釋放cd，則cd下滑過程中的最大速度是_，cd達(dá)到最大速度后再釋放ab棒，經(jīng)時間t，ab、cd兩棒組成的系統(tǒng)動量增量為_(不計導(dǎo)軌電阻)4.如圖l-6-8所示，在光滑的絕緣水平面上，一個半徑為10cm、電阻為l.0 、質(zhì)量為0.1 kg的金屬環(huán)以10 m/s的速度沖入一有界磁場，磁感應(yīng)強度為B=0.5 T經(jīng)過一段時間后，圓環(huán)恰好有一半進入磁場，該過程產(chǎn)生了3.2J的電熱，則此時圓環(huán)的瞬時速度為_m/s；瞬時加速度

5、為_m/s2 5.如圖l-6-9所示，虛線內(nèi)是勻強磁場，a、b是兩金屬線圈，所在平面與磁場方向垂直，當(dāng)磁場突然增強時 ( ) Aa、b中都有感應(yīng)電流 Ba、b中都沒有感應(yīng)電流 Ca中有感應(yīng)電流，b中無感應(yīng)電流 Da中無感應(yīng)電流，b中有感應(yīng)電流6.2000年底，我國宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車，該車的車速已達(dá)到500km/h，可載5人，圖1-6-10所示就是磁懸浮的原理，圖中A是圓柱形磁極，B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)，將超導(dǎo)圓環(huán)放在磁鐵A上，它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上空中，下列說法正確的是 ( )A在B放入磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失

6、B在B放在磁場的過程中，B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C如A的N極向上，B中的感應(yīng)電流的方向如圖所示D如A的N極向上，B中的感應(yīng)電流方向與圖中所示的相反7.如圖l-6-11所示，閉合銅環(huán)與閉合金屬框接觸放在勻強磁場中，當(dāng)銅環(huán)向右移動時(金屬框不動)，下列說法正確的是 ( )A銅環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因為它的磁通量沒有變化B金屬框內(nèi)沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，因為它的磁通量沒有變化C金屬框ab邊中有感應(yīng)電流，因為回路abfgea中的磁通量增加了D銅環(huán)的半圓egf中有感應(yīng)電流，因為回路egfcde中的磁通量減少了能力測試8.電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體(如污水)在管中的流量(在單位時間內(nèi)

7、通過管內(nèi)橫截面的流體的體積)為了簡化，假設(shè)流量計是如圖l-6-12所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c流量計的兩端與輸送流體的管道相連接，如圖中虛線流量計上、下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料現(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于前后兩面當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時，在管外將流量計上、下兩表面分別與一已串接了電阻R的電流表的兩端連接I表示測得的電流值，已知流體的電阻率為，不計電流表的內(nèi)阻，則可求得的流量為 ( )A. B. C. D. 8.如圖l-6-13所示，LOO'L' 為一折線，它所形成的兩個角LOO'

8、和OO'L'均為45°折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO'的方向以速度v做勻速直線運動，在t=0時刻恰好位于圖中所示位置以逆時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向在下面四幅圖中能夠正確表示電流-時間(I-t)關(guān)系的是(時間以l/v為單位)( ) 圖l-6-18 10.如圖l-6-15甲所示，abcd為一邊長為L、具有質(zhì)量的剛性導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，bc邊上串接有電阻R，導(dǎo)線電阻不計，虛線表示一勻強磁場區(qū)域的邊界，它與ab平行，磁場區(qū)域的寬度為2L，磁感應(yīng)強度為B，方向豎直向下，線框在一垂直于ab邊的水平恒力作用下，沿光滑絕

9、緣水平面運動，直到通過磁場區(qū)域已知ab邊剛進入磁場時，線框變?yōu)閯蛩龠\動，此時通過電阻R的感應(yīng)電流大小為i0，試在圖乙中的坐標(biāo)系內(nèi)定性畫出：從導(dǎo)線框剛進入磁場到完全離開磁場的過程中，流過R的電流i的大小隨ab邊坐標(biāo)x的變化曲線 11.如圖l-6-16所示，半徑為R的圓形導(dǎo)軌處在垂直于圓平面的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于紙面向內(nèi)一根長度略大于導(dǎo)軌直徑的導(dǎo)體棒MN以速率v在圓導(dǎo)軌上從左端滑到右端，電路中的定值電阻為r，其余電阻不計導(dǎo)體棒與圓形導(dǎo)軌接觸良好求： (1)在滑動過程中通過電阻r的電流的平均值； (2)MN從左端到右端的整個過程中，通過r的電荷量； (3)當(dāng)MN通過圓導(dǎo)軌中心時，通過r的電流是多少?12如圖l-6-17所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、