电磁感应习题课

开，使磁感应强度从 随时间均匀增加，
经0.1s后磁感应强度增大到2 时，a棒受
到的安培力大小正好等于a棒的重力，
求两棒间的距离h
（1）a棒作切割磁感线运动，产生感应电动势，有：
（1）
a棒与b棒构成串联闭合电路，电流强度为
（2）

a棒、b棒受到的安培力大小为
（3）
依题意，对a棒有
（4） 对b棒有
（5）
和1.0A，电动机内阻为r=1.0Ω． 不计导线框的电阻及一切摩擦．
V A
求：⑴导体棒达到的稳定速度v．
⑵导体棒从静止到达到稳定速度
所经历的时间t．
电磁感应习题课
• 如图,垂直于纸面向外的磁场，磁感应强度 在沿y轴方向是不变的，在沿x轴方向是均 匀增加的，增加率为1T/m．现有一个长为 0.20m，宽为0.10m的矩形金属框，电阻为 0.020Ω，正以v=2.0m/s的速度沿x方向向右 匀速运动．为维持这一匀速运动，需对金 属框施加多大的水平拉力？ y d c
B
oa b x
电磁感应习题课
• 如图所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导 轨上，导体棒的质量为2Kg，导轨的宽度L=0.5m， 放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向 垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时， ab刚好向右做匀速运动。
求：⑴导体棒受到的安培力有多大？
⑵导体棒受到的摩擦力有多大？
⑴求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； ⑵当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，
求该速度的大小； ⑶在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁
感应强度的大小和方向。 （g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）
b
θ
R
a
θ
解得
（2）a棒固定、电键S闭合后，当b棒以速度v2下滑时，棒作切割磁感线运动，
产生感应电动势，有：
（6）
a棒与电阻R并联，再与b棒构成串联闭合电路，电流强度为
（7）
b棒受到的安培力与b棒重力平衡，有
由（1）―（5）可解得：G b

B0 2 L2V1 2R
（9）
（8）
解（6）―（9），得
（3）电键S断开后，当磁场均匀变化时，产生的感应电动势为
（10）
（11） 依题意，有
（12）
由（10）―（12）及（9）解得：
电磁感应习题课
• 如图所示，在光滑水平面上有一个竖直向上的匀 强磁场，分布在宽度为L的区域内。现有一个边 长为a的正方形闭合导线框（a<L），以初速度v0 垂直于磁场边界沿水平面向右滑过该磁场区域， 滑出时的速度为v．下列说法中正确的是 A.导线框完全进入磁场中时，速度大于(v0+ v)/2 B.导线框完全进入磁场中时，速度等于(v0+ v)/2 CD..导以线 上框 三完 种全 都进有入可磁能场中时，v0 速度小l 于(v0v+ v)/2
的电阻都为R，质量分别为
和
，它们与导
轨接触良好，并可沿导轨无摩擦运动，若将b棒固定，电键S断
开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以的速度
向上匀速运动，此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。
（1）求， 拉力F的大小
（2）若将a棒固定，电键S闭合，让b
棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度 。
（ 3）若将a棒和b棒都固定，电键S断
(3)若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的 加速度多大？
电磁感应习题课
• 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平 行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37º角，下端 连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质 量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨 垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。
a
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• 如图所示，电动机牵引一根长L=1.0m，质量为 m=0.10kg，电阻为R=1.0Ω的导体棒MN，沿宽度 也是L的固定导线框，在磁感应强度为B=1T的匀
强磁场中从静止开始上升．当导体棒上升了 h=3.8m时达到了一个稳定的速度．该过程中导体 产生的电热为2.0J．已知电动机牵引导体棒过程 中电压表、电流表的示数分别稳定在7.0V
用来计算直导线绕一端旋转垂直切 割磁感线时两端产生的感应电动势
电磁感应现象中通过闭 合电路某横切面的电量
IM
U M E反 RM
含反电动势的欧姆定律
如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁
场方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为 ，导轨上端
连接一阻值为R的电阻和电键S，导轨电阻不计，两金属棒a和b
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1.E n
t
n B S t
nB S t
n B1S1 B2S2 t
用于计算整个 回路中的平均 感应电动势
2.E BLvsin
3.E 1 BL2
2 4.q It n
R总 5.I E源 E反
Rr
计算切割磁感线的那部分导体两端产生的感应电动势