第十七次、電磁感應(yīng)-

1、第十七講、電磁感應(yīng)第一部分、典型例題例.如圖，“”形導(dǎo)軌放置在水平面上，角，邊靠近點(diǎn)處接有內(nèi)阻為的電流表，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌所在平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，一金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，金屬棒在上的初始位置與頂點(diǎn)相距，現(xiàn)給金屬棒水平向左的初速度，并對(duì)金屬棒施加一水平向左的外力，使得電流表讀數(shù)保持不變.已知金屬棒質(zhì)量為，除電流表內(nèi)阻之外，所有電阻忽略不計(jì)，金屬棒與導(dǎo)軌之間的摩擦力忽略不計(jì). （1）若金屬棒的初速度為，求金屬棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間所受到的安培力的大??；（2）若金屬棒的初速度為，求金屬棒運(yùn)動(dòng)到正中間位置所需的時(shí)間；（3）若金屬棒運(yùn)動(dòng)到正中間位置的過(guò)程中外力做功7J，求金屬棒的初速度.第二部

2、分、練習(xí).1.安培曾做過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)：把絕緣導(dǎo)線繞制成線圈，在線圈內(nèi)部懸掛一個(gè)用薄銅片做成的圓環(huán)，取一條形磁鐵置于銅環(huán)的右側(cè)，條形磁鐵右端為極.閉合開(kāi)關(guān)，電路穩(wěn)定后，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動(dòng)，安培由此錯(cuò)失了發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的機(jī)會(huì).實(shí)際上，在電路接通的瞬間（ ）A.從左側(cè)看，銅環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.從左側(cè)看，銅環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.銅環(huán)會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵D.銅環(huán)會(huì)靠近磁鐵2.用一段橫截面半徑為、電阻率為、密度為的均勻?qū)Ь€做成一個(gè)半徑為的圓環(huán).圓環(huán)豎直向下落入如圖所示的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)的圓心始終在極的軸線上，圓環(huán)所在的位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為.圓環(huán)在加速下落過(guò)程中某一時(shí)刻的速度為，忽略電感的影響

3、，重力加速度為.則（ ）A.此時(shí)圓環(huán)中產(chǎn)生了（俯視）順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.圓環(huán)因受到了向下的安培力而加速下落請(qǐng)預(yù)覽后下載！C.此時(shí)圓環(huán)的加速度D.如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)下落的最大速度3.如圖，線圈固定于分布均勻的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面.當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化時(shí)，該磁場(chǎng)對(duì)邊的安培力大小恒定.下列描述隨變化的圖像中，可能正確的是（ ） 4.如圖所示，空間存在一個(gè)有邊界的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場(chǎng)的寬度為.一個(gè)質(zhì)量為、邊長(zhǎng)也為的正方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在的平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行.時(shí)刻，導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場(chǎng)的

4、下邊界重合（圖中位置） ，導(dǎo)線框的速度為，經(jīng)歷一段時(shí)間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)（圖中位置），導(dǎo)線框的速度剛好為零，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回到初始位置，不計(jì)空氣阻力，則（ ）A.上升過(guò)程中，導(dǎo)線框的加速度逐漸減小B.上升過(guò)程中，導(dǎo)線框克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力做功的平均功率C.上升過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量多D.上升過(guò)程中合力對(duì)線框做的功與下降過(guò)程中合力對(duì)線框做的功的絕對(duì)值相等5.如圖所示，垂直光滑絕緣的水平桌面，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為，方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大.一個(gè)邊長(zhǎng)為、質(zhì)量為、電阻為的正方形金屬框在桌面上，

5、邊與平行，以初速度從圖示位置向右自由滑動(dòng)，當(dāng)金屬框運(yùn)動(dòng)到關(guān)于對(duì)稱的位置時(shí)，金屬框的速度為，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A.此時(shí)金屬框的電功率為B.此時(shí)金屬框的加速度為C.此過(guò)程中通過(guò)金屬框截面的電荷量為D.此過(guò)程中金屬線框消耗的電能為6.如圖（a）所示，在足夠長(zhǎng)的光滑斜面上有一金屬線框，垂直于斜面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖（b）所示（規(guī)定垂直于斜面向上為正方向）.時(shí)刻將線框由靜止釋放，在線框下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.線框中產(chǎn)生大小、方向均周期性變化的電流B.邊受到的安培力先減小后增大請(qǐng)預(yù)覽后下載！C.線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱等于其機(jī)械能的損失7.

6、在絕緣的水平桌面上有、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間的距離為，金屬棒和垂直放在導(dǎo)軌上，兩棒正中間用一根長(zhǎng)為的輕質(zhì)絕緣細(xì)線相連，棒右側(cè)有一直角三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長(zhǎng)均為，整個(gè)裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒上加水平拉力，使金屬棒和向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)，則金屬棒中感應(yīng)電流和絕緣細(xì)線上的張力大小隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是（規(guī)定金屬棒中電流方向由到為正）（ ） 8.如圖所示，傾角為的粗糙斜面上靜止放置著一個(gè)質(zhì)量為的閉合正方形線框，它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為線框邊長(zhǎng)為，電阻為邊緊靠寬度也為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向垂直于斜面向上將線框用細(xì)線通過(guò)光滑定滑輪與

7、重物相連，重物的質(zhì)量為，如果將線框和重物由靜止釋放，線框剛要穿出磁場(chǎng)時(shí)恰好勻速運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是（）A.線框剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度B.線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度C.線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，克服摩擦力和安培力做的功等于線框機(jī)械能的減少量D.線框通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，產(chǎn)生的焦耳熱小于9.直角三角形金屬框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向平行于邊向上.若金屬框繞邊向紙面外以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90（從上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），如圖甲所示，、兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，通過(guò)邊的電荷量為.若金屬框繞邊向紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90，如圖乙所示，、兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，通過(guò)邊的電荷量為.已知、邊的長(zhǎng)度都為，金屬框的總電阻為.下列判斷正確

8、的是（ ）A. B. C. D.10.如圖1所示，光滑的平行豎直金屬導(dǎo)軌、相距，在、之間接一個(gè)阻值為的電阻，在兩導(dǎo)軌間矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一質(zhì)量為、電阻為、長(zhǎng)度也剛好為的導(dǎo)體棒放在磁場(chǎng)下邊界上（與邊重合），.現(xiàn)用一個(gè)豎直向上的力請(qǐng)預(yù)覽后下載！拉導(dǎo)體棒，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)前已開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨導(dǎo)體棒與初始位置的距離變化的情況如圖2所示，下列判斷正確的是（ ）A導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)電阻的電荷量為B導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小為C離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒兩端電壓為D導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程

9、中，電阻R產(chǎn)生焦耳熱為11.如圖所示，在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為.現(xiàn)有一邊長(zhǎng)為（）的正方形線框在離地面高處以水平速度從左側(cè)磁場(chǎng)邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)中線框平面始終豎直，最終落在地面上，不計(jì)空氣阻力，則（ ）A.線框在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定為 B.越大，線框運(yùn)動(dòng)的水平位移一定越大C.越大，線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多D.若的大小連續(xù)變化，則線框落地點(diǎn)也一定連續(xù)變化12.如圖所示，豎直面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線框（由細(xì)軟導(dǎo)線制成）掛在兩固定點(diǎn)、上，水平線段為半圓的直徑，在導(dǎo)線框的處有一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下面掛一重物，使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài).在

10、半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).設(shè)導(dǎo)線框的電阻為，圓的半徑為，在將導(dǎo)線上的點(diǎn)以恒定的角速度（相對(duì)于圓心）從點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過(guò)程中.若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A.在從點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針，后順時(shí)針B.在從點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中位置的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線上點(diǎn)的電量為C.當(dāng)沿圓弧移動(dòng)到圓心的正上方時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D.在從點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為13.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑U形導(dǎo)軌處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其寬度，所在平面與水平面的夾角為，上端連接一個(gè)阻值為的電阻，導(dǎo)

11、軌電阻不計(jì).現(xiàn)有一質(zhì)量為請(qǐng)預(yù)覽后下載！、有效電阻為的金屬桿沿框架由靜止下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，其沿著導(dǎo)軌的下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，圖像中的段為曲線，段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，（忽略棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），下列說(shuō)法正確的是（ ）（sin53=0.8）A.導(dǎo)體棒下滑過(guò)程中，點(diǎn)電勢(shì)低于點(diǎn)電勢(shì)B.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.2TC.金屬棒在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為1.575JD.金屬棒在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi)，通過(guò)的電荷量為2C14. 如圖所示，、為水平面內(nèi)平行放置的金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體桿垂直

12、于、放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體桿與、導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.在外力作用下導(dǎo)體桿向左做勻速直線運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為、每邊電阻均為、邊長(zhǎng)的正方形金屬框置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)、通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，金屬框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)、點(diǎn)的作用力.求：（1）通過(guò)邊的電流；（2）導(dǎo)體桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度；（3）時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體桿向左移動(dòng)時(shí)克服摩擦力所做的功；（4）外力做功的功率.15. 如圖所示，和是足夠長(zhǎng)的光滑的金屬導(dǎo)軌（不計(jì)電阻）水平放置，相距，處接有一個(gè)電阻，在其兩端的電壓低于某個(gè)特定的值時(shí)，它的阻值與其兩端的電壓成正比，而其兩端的電壓等于或大于時(shí)，它的電阻恒為，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，質(zhì)量為，長(zhǎng)度恰好