感生电动势和动生电动势要点及例题解析(答案)
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[典型例题]
例1 如图1所示,在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB 、CD ,在导轨的AC 端连接一阻值为R 的电阻,一根质量为m 的金属棒ab ,垂直导轨放置,导轨和金属棒的电阻不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,若用恒力
F 沿水平向右拉导体棒运动,求金属棒的最大速度。
分析:金属棒向右运动切割磁感线,产生动生电动势,由右手定则知,棒中有ab 方向的电流;再由左手定则,安培力向左,导体棒受到的合力减小,向右做加速度逐渐减小的加速运动;当安培力与摩擦力的合力增大到大小等于拉力F 时,加速度减小到零,速度达到
最大,此后匀速运动,所以, m g BIL F μ+=,
R
BLV I =
2
2)(L B R
mg F V μ-
=
例2 如图2所示,线圈内有理想的磁场边界,当磁感应强度均匀增加时,有一带电量为q ,质量为m 的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间,则此粒子带 ,若线圈的匝数为n ,线圈面积为S ,平行板电容器的板间距离为d
,则磁感应强度的变化率为
。
分析:线圈所在处的磁感应强度增加,发生变化,线圈中有感生电动势;由法拉第电
磁感应定律得,
t B
t nS n E ????==φ ,再由楞次定律线圈中感应电流沿逆时针方向,所以,板间的电场强度方向向上。带电粒子在两板间平衡,电场力与重力大小相等方向相反,电场力竖直向上,所以粒子带正电。
B
qns E q mg ?=
= q n s m g d t
B =
??
[针对训练]
1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘,它们处在同一平面内,导线位置与线框对称轴重合,为了使线框中产生如图3所示的感应电流,可采取的措施是: