电磁感应力学综合ppt课件.ppt

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1、【例1】如图所示，abcd是一个固定的U型金属框架，ab和cd边都很长，bc边长为l，框架的电阻可不计，ef是放置在框架上与bc平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(无摩擦)，它的电阻为R.现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，已知以恒力F向右拉导体ef时，导体杆最后匀速滑动，求(1)电流的方向，e点电势高还是f点？(2)匀速滑动时的速度.电磁感应与动力学的综合【例2】如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左

2、端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=____，通过ab棒的电流I=____．ab棒两端的电势差Uab=，在电阻R上消耗的功率PR=______，在ab棒上消耗的发热功率PR=____，切割运动中产生的电功率P=____．ab棒克服安培力做功的功率P=____．0.2v0.4A0.16v0.064W0.016W0.08W0.08W【例3】如图所示，质量为m的单杆ab以一定的初速度v0在光滑的水平轨道上运动，在

3、安培力的作用下最终静止，这个过程中安培力做了多少功？ab杆减少的的动能去了哪里？回路中产生的焦耳热是多少？【例4】如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R＝3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝0.5m，其电阻为r＝1.0Ω，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v＝10m／s的速度向右做匀速运动。（1）ab中的电流多大?ab两点间的电压多大？（2）维持ab做匀速运动的外力多大？（3）ab向右运动

4、1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？RBrPMNaQbv（1）0.5A1.5V（2）0.1N（3）0.1J0.1J【例5】电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图，如果线圈恰好以恒定速度通过磁场，问线圈中产生的焦耳热是多少？2mghBabF【例6】如图所示匀强磁场中，质量为m的单杆ab在外力F的作用下沿光滑的水平轨道上从静止开始运动，经过距离s达到恒定的速度v，求回路中产生的焦耳

5、热是多少？【例7】一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如下图甲所示．磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示．以I表示线圈中的感应电流，以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I－t图中正确的是(　　)【例8】矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如下图所示．若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i－t图中正确的是(　　)【例9】匀强磁场磁感应强度B=0.2T，磁场宽

6、度L=3m，一正方形金属框边长ab=1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I-t图线（2）画出ab两端电压的U-t图线【例10】如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度υ0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时A．穿过回路的磁通量为零B．

7、回路中感应电动势大小为2Blυ0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同【例11】两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=D.

8、电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少【例5】如图：把矩形线框abcd从匀强磁场中匀速拉出，是快拉还是慢拉做功多？(16分)(2010年宁波模拟)如下图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL＝4