电磁感应典型例题解析 高中物理

作业1
• 如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁 光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定 在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从 A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的 小球比穿过B管的小球先落到地面。下面对于 两管的描述中可能正确的AD是[ ]
• A A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的 • B A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 • C A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 • D A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的
例题分析与解答
• （ 1 ） E=LVB×2=0.4V ， I=0.8A ， F=IdB=0.032N。
• （2）Q=I2Rt=0.0128J • 本题中外力做的功等于电流产生的热量，
故： • Q=2FΔX=2 ×0.2 ×0.032=0.0128J
例题三
• 两金属杆ab和cd长均为L，电阻均 为R，质量分别为M和m，M>m。 用两根质量和电阻均可忽略的不可 伸长的柔软导线将它们连成闭合回 路，并悬挂在水平、光滑、不导电 的圆棒两侧。两金属杆都处在水平 位置（如图所示）。整个装置处在 一与回路平面相垂直的匀强磁场中， 磁感应强度为B。若金属杆ab正好 匀速向下运动，求运动速度。
则磁感应强度B随时间而变化的
图象可能是 [
]
例题分析与解答
• 在已知感生电流的情况下，原磁场的变化一般有两种可能。由图2知 • 0－0.5s内感生电流是负值，即感生电流产生“点” • 原磁场可能是“点”减少或者“叉”增加； • 0.5s－1.5s内感生电流是正值，即感生电流产生“叉”， • 原磁场可能是“叉”减少或者“点”增加； • 1.5s－2.5s内感生电流是负值，感生电流又产生“点”， • 原磁场又可能是“点”减少或者“叉”增加； • 这里“叉”增的意义就是B>0且增大； • “点”减的意义是B<0且绝对值减小， • 所以正确选项是CD。
例题分析与解答
• 这类问题的关键是找出电源，分清内外电路。
（1） E lVB 3aVB,
内 电 阻r 3 R,
I
2
F
V
外 电 阻R 4 R
9
U E Ir 8
3aVB 35
I 18 3aVB 35R
（2）
F
IlB
18
3aVB
3aB 54Va2B2 .方向向左
35R
35R
例题五
• 图为一个直流发电机及其给负载输电的电路， 导体滑轨为两个半径为L1=0.3m以及L2=1.3m 的同心圆轨，水平放置，其电阻可略去，滑线 可绕过圆心且垂直轨面的轴OO’自由转动，并 且与滑轨接触良好，滑线单位长度的电阻为 λ=1Ω/m，整个装置处在垂直轨面、磁感应强 度为B的匀强磁场中，滑轨上a、b两点为发电 机计的其输电出阻端的，变化R0。=1当ΩK，断L为开时“，2VL1刚W好”灯发泡正，常不 发光，B=0.5T。求：（1）滑线的转数；（2） 当K闭合时，L与R两者的功率之和正好等于L
例题分析与解答
• 设磁场方向向外 • 先研究M •Mg=2T+ILB •再研究m
•mg+ILB=2T I怎么求？ •I=2LVB/2R
V=(M-m)g/2L2B2。
F=ILB
T
T
I
T
Mg T
I
F=ILB mg
例题四
• 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成 一半径为a的圆环，水平固定在竖 直向下的磁感应强度为B的匀强磁 场中，如图所示，一长度为2a，电 阻为R的粗细均匀金属棒MN放在圆 环上，它与圆环始终保护良好的电 接触。当金属棒以恒定的速度v垂 直于棒向右运动到图示位置时，求： （1）棒中电流的大小和方向及金 属所棒 受两 磁端 场的 力电的压大小UM和N；方（向2。）金属棒
度。要求画出ab棒的受力图。已知ab与导轨间
的滑动摩擦系数μ，导轨和金属棒的电阻都不
计。 N
F
受力图如右
f
θ
mg
例题分析与解答
• 导体棒的受力图以及它的速 度加速度的方向如图所示。 当a=0时速度最大。
mgsinθ=μmgcosθ+ILB I=LVmB/R
Vm=mgR(sinθ-μcosθ)/L2B2。
B中的小球阻力较大，可能发生了电磁感应现象
作业2
• 如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平 行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足
够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁 感强度为B，有一根质量为m的金属杆从轨道
上由静止滑下。经过足够长的时间后金属杆的 速度会趋近于一个最大速度则[B C ]
电磁感应典型例题解析
甘肃甘谷一中 张彦军
例题一
• 如图所示，AB、CD是两极足够长的固定平行
金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与
水平面的夹角是θ。在整个导轨平面内都有垂
直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强
度为B，在导轨的AC端连接一个阻值为R的电
阻。一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为
m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速
U并=1V,R并=1Ω. R并=RRL/（R+RL）=4R/（4+R）=1Ω
R=4/3Ω=1.33 Ω 。
例题六
• 一闭合线圈固定在垂直于纸面
的匀强磁场中，设向里为磁感
பைடு நூலகம்
应强度B的正方向，线圈中的箭
头 为 电 流 i 的 正 方 向 [ 如 图 (1) 所
示]。已知线圈中感生电流i随时
间而变化的图象[如图(2)所示]，
例题二
• 两根相距d=0.20m的平行金属导轨固定在同一 水平面内，并处于竖直方向的匀强磁场中，磁 场的磁感应强度B=0.20T。导轨上面横放着两 根金属细杆，构成矩形回路，每条金属细杆的 电阻r=0.25Ω，回路中其余部分的电阻可不计。 已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下 沿导轨朝相反方向匀速平移，速度大小都是 v=5.0m/s，如图所示。不计导轨上的摩擦。 （1）求作用于每条金属细杆的拉力的大小； （2）求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过 程中共产生的热量。
的额定功率，求R。
例题分析与解答
• （1）灯正常发光时电流I1=0.5A
•
Uab=2.5V E=Uab＋Ir=3V
E ω r22 r12 B 3,
2
ω 7.5s1 ,2πf ω,
f 1.2r / s 71.6r / min
（2）EI=I2（r+R0）+1, 3I=2I2+1， I=1A