电荷量为q，则该匀强磁场的磁感应强度B的大小为 A．
qR2 （ ）
D．
?nr2?nr2?r2nR2．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触
B．
qR2 C．
qR2
?qr2
良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 （ ） A．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C．流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b
D．流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b
3．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度进入右侧匀强磁场，如图所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud．下列判断正确的是（ ） A．Ua 4．如图所示，粗细均匀的电阻丝绕制的矩形导线框abcd处于匀强磁场中，另一种材料的导体棒MN可与导线框保持良好地接触并做无摩擦滑动，当导体棒MN在外力作用下从导线框左端开始做切割磁感线的匀速运动到一直滑到右端的过程中，导线框上消耗的电功率的变化情况可能为 （ ） A．逐渐增大 B．先增大后减小 C．先减小后增大 D．先增大后减小，再增大再减小 5．如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为R的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为l，磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸 21面向里，现有一段长度为 12l、电阻为 R2的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠 ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触。求： （1）当MN滑过的距离为（2）当MN滑过的距离为势高？ - 7 - l2l2时，导线ac中的电流是多大？方向如何？ 时，M、N两端电势差为多大？哪一端电 6．如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力． （1）作出等效电路图； （2）通过ab边的电流Iab是多大? （3）导体杆ef的运动速度v是多大? 7．如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d为0.5m，左端通过导线与阻值2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接，在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长为2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图所示，在t=0时，一阻值为2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止开始从ab位置沿导轨向右运动，在金属棒从ab位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求： （1）通过小灯泡的电流强度； （2）恒力F的大小； （3）金属棒的质量。 - 8 - 高三物理例题讲析（66） 电磁感应中动力学问题 电磁感应现象中的力学问题 1．通电导体在磁场中将受到________作用． 电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；(2)求回路中的电流； (3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 2．两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态 处理方法：根据平衡条件合外力________列式分析． (2)导体处于非平衡态 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关系分析． 例1：如图（甲）所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由b向a方向看到的装置如图（乙）所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 例2：如图所示，光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，轨道间距为0.2 m，金属杆ab的质量为0.1 kg，电容器电容为0.5 F，耐压足够大，A为理想电流表，导轨与金属杆接触良好，各自的电阻忽略不计．整个装置处于磁感应强度大小为0.5 T、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中，现用水平外力F拉ab向右运动，使电流表示数恒为0.5A。求： （1）t=2 s时电容器的带电荷量； （2）说明金属杆做什么运动？ （3）t=2 s时外力做功的功率。 例3：如图所示，在水平方向的磁感应强度为B0的匀强磁场中竖直放置两平 - 9 - 行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，导轨上端跨接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为ma=20g和mb=10g，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动，闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b正好能保持静止，g=10m/s2，导轨足够长。 （1）求拉力F的大小； （2）若固定金属棒a，让金属棒b自由下滑（开关仍闭合），b滑行的最大速度v2为多大？ （3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B0随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到2 B0时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h。 例4：如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1=12R，R2=4R．在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和Ⅱ，磁感应强度大小均为B．现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道足够长．已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。 （1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小． （2）若导体棒ab进入磁场Ⅱ后棒中电流大小始终不变，求磁场I和Ⅱ之间的距离h和R2上的电功率P2． （3）若将磁场Ⅱ的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场Ⅱ时速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力F随时间变化的关系式． 作业 - 10 - 1．如图所示，平行金属导轨MN、PQ水平放置，接电阻为R的固定电阻．金属棒ab垂直于导轨放置，且始终与导轨接触良好．导轨和金属棒的电阻不计．匀强磁场方向垂直导轨所在平面．现用垂直于ab棒的水平向右的外力F，拉动ab棒由静止开始向右做匀加速直线运动，则图中哪一个能够正确表示外力F随时间变化的规律? （ ） 2．如图甲中abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd垂直且接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化的磁场中，磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示，棒PQ始终静止，在时间0～t0内，棒PQ受到的静摩擦力的大小变化是 （ ） A．一直增大 C．先减小后增大 B．一直减小 D．先增大后减小 3．长为4L的粗细均匀的金属杆围成一个正方形闭合框架，框架放在光滑的水平桌面上，另一根长为L的同种材料、同样粗细的金属杆搁在其上，如图所示．匀强磁场垂直穿过框架平面，不计一切摩擦，当直杆ab获得一个初速度沿框架从左向右运动的过程中 （ ） A．任一时刻ab杆的加速度大小均是框架加速度大小的4倍 B．任一时刻ab杆的加速度方向均和框架的加速度方向相同 C．ab杆对地做匀减速运动，框架对地做匀加速运动 D．任一时刻ab杆的发热功率均是框架发热功率的 14 4．如图所示，在与水平面成θ=30o角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，方向垂直轨道平面上。导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2.0 ×10－2kg，回路中每根导体棒电阻r=5.0×10－2Ω，金属轨道宽度l=0.50 m。现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动．在导体棒ab匀速向上运动的过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上．g取10 m/s，求： （1）导体棒cd受到的安培力大小； （2）导体棒ab运动的速度大小； （3）拉力对导体棒ab做功的功率． 5．如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界．t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从 2 - 11 - 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库高三物理一轮复习讲义63-70电磁感应、楞次定律、右手定则(3)在线全文阅读。
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