《法拉第电磁感应定律》综合应用习题课课件.ppt

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1、例题1：如图,边长为L均匀的正方形金属框架abcd总电阻为R，框架以速度v向右匀速平动，经过磁感强度为B的匀强磁场。求下列三种情况ab之间的电势差。(1)只有ab进入磁场。(2)线框全部进入磁场。(3)只有ab边离开磁场。abcdv练习1：如图,A、B是相同的导线制成的两个互联金属圆环,半径rA=2rB,两圆环间用电阻不计的导线连接,当均匀变化的磁场垂直穿过大环时,a、b两点间电压为U；若让同一均匀变化的磁场垂直穿过B环,则a、b两点间的电压为（）A、2UB、U/2C、4UD、U/4ABab练习2：如图与电阻R组成的闭合电路的金属环所在处的磁场方向与圆环平面垂直指向纸内，整个闭

2、合电路的电阻为2Ω，若穿过圆环的磁通量在一段时间内由1Wb增加到5Wb,则在这段时间内通过电阻R上的电量为多少？bRaB例题2:如图所示导线框abcd固定在竖直平面内,bc段的电阻为R,其他电阻不计,ef是一个不计电阻的水平放置的导体杆,杆长为l,质量为m,杆的两端与导线框良好接触且能无摩擦地滑动。整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直,现在用一个恒力F竖直向上拉ef使其开始上升,分析ef的运动过程并求ef的最大速度。fabcdeF练习1：如图，光滑的金属框架与水平面成α=30o角，匀强磁场B=0.5T，方向与框架平面垂直向上，金属导体ab长为l=0.1m，质

3、量m=0.01kg，具有电阻为R=0.1Ω，其余电阻不计，求稳定后ab导线达到的最大速度是多少？)α)αabB练习2:如图所示,两根足够长的直金属导轨MN和PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)画出运动后的某时刻导体杆的受力图；(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时的加速度的大小；(3)求在下滑过程中,

4、ab杆可以达到的速度最大值。练习3：如图所示在竖直向下的匀强磁场B的区域内,有一个水平放置的金属框架,框架宽度为l,电阻为R,质量为m电阻为r的金属杆ab能与框架良好接触,以初速度v0开始水平向右运动。求：(1)分析ab杆的受力情况和运动情况(2)金属杆运动过程中的最大加速度(3)金属杆运动速度为v时的加速度(4)金属杆运动过程中的最大速度和最小速度(5)整个过程中两个电阻上产生的焦耳热v0baBR例题4：如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦

5、，从静止释放后ab保持水平而下滑，试求ab下滑的最大速度vm。RamLb练习1：如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，(1)拉力的大小F；(2)拉力的功率P；(3)拉力做的功W；(4)线圈中产生的电热Q；(5)通过线圈某一截面的电荷量q。FBvL2L1练习2:如图所示，矩形线框先后以不同的速度v1和v2匀速地完全拉出有界匀强磁场。设线框电阻为R，且两次的始末位置相同,求(1)通过导线截面的电量之比(2)两次拉出过程外力做功之比(3)两次拉出过程中电流的功率之比Bv练习3:如图所

6、示,电阻为R的矩形线框,长为l,宽为a，在外力作用下,以速度v向右匀速运动,求在下列两种情况通过宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场区过程中，外力所做的功：(a)ld时。dBladBla练习4：如图所示，矩形线圈ABCD质量为m，宽度ad为l，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为l，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？BDACll例题5:在竖直的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时

7、,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是t/sEO12345E02E0-E0-2E0t/sEO12345E02E0-E0-2E0t/sEO12345E02E0-E0-2E0t/sEO12345E02E0-E0-2E0ABCD图3t/sBO12345图2图1BI练习1:如图(甲)所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中。若磁感强度B随时间t按如图(乙)所示的规律变化，设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向，环中感生电流沿顺时针方向为正方向。则环中电流随时间变化的图象可能是下图中的（）练习