《江蘇省黃埭中學(xué)高三物理一輪學(xué)案53電磁感應(yīng)1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《江蘇省黃埭中學(xué)高三物理一輪學(xué)案53電磁感應(yīng)1（4頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 電磁感應(yīng)1 【例1】如圖所示，有理想邊界且范圍足夠大的兩個(gè)水平勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，兩水平邊界間距為2L.有一質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的導(dǎo)線制成，總電阻為R.線框從磁場Ⅰ中某處由靜止釋放，運(yùn)動過程中，線框平面始終在與磁場方向垂直的豎直平面內(nèi)，且ab邊平行于磁場邊界．當(dāng)ab邊剛離開磁場Ⅰ時(shí)，線框恰好做勻速運(yùn)動；當(dāng)cd邊進(jìn)入磁場Ⅱ前，線框又做勻速運(yùn)動．求： (1)線框做勻速運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小； (2)線框從開始運(yùn)動到完全進(jìn)入磁場Ⅱ的過程中的最大速度； (3)線框通過兩磁場邊界的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱．

2、 【例2】如圖所示，相距L足夠長的兩根平行導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處在方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場中．在距導(dǎo)軌上端d1處放置一水平導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，電阻也為R，導(dǎo)軌對導(dǎo)體棒ab的滑動摩擦力等于mgsinθ(最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力)． (1)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律為B＝kt，求通過電阻R的電流； (2)在第(1)問中，從t＝0時(shí)刻開始，經(jīng)多長時(shí)間導(dǎo)體棒開始滑動？ (3)若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不隨時(shí)間變化，大小為B0，現(xiàn)對ab棒施以平行導(dǎo)軌斜向下的恒定拉力F，當(dāng)導(dǎo)體棒ab下滑距離為d2時(shí)速度達(dá)到最大

3、，求導(dǎo)體棒ab從開始下滑到速度達(dá)到最大的過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量為多少． 【課堂作業(yè)】1、如圖所示， 寬度L＝0.2 m的足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo)軌的兩端連接阻值R＝1 Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．一根質(zhì)量m＝10 g的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接解良好，導(dǎo)體棒的電阻r＝1 Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)．現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，運(yùn)動速度v＝10 m/s，在運(yùn)動過程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直．求： (1)在閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大?。? (2)作

4、用在導(dǎo)體棒上的拉力的大?。? (3)當(dāng)導(dǎo)體棒移動3 m時(shí)撤去拉力，求整個(gè)過程回路中產(chǎn)生的熱量． 2、如圖所示，矩形金屬線框長L＝0.5 m，寬d＝0.2 m，質(zhì)量m＝0.016 kg，電阻R＝0.1 Ω.它自由下落h1＝5 m時(shí)，下邊進(jìn)入方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，并恰好做勻速運(yùn)動．(不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2) (1) 求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??； (2) 若線框下邊通過磁場的時(shí)間t＝0.15 s，求磁場所在區(qū)域的高h(yuǎn)2； (3) 若h2＝L，求線框穿越磁場的過程中產(chǎn)生的熱量．

5、 【例3】如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，兩導(dǎo)軌的上端間接有電阻，阻值R＝2 Ω.虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1 kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落0.3 m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示，求： (1) 金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)速度多大？下落了0.3 m時(shí)速度為多大？ (2) 金屬桿下落0.3 m的過程中，在電阻R上

6、產(chǎn)生的熱量？ (3) 金屬桿下落0.3 m的過程中，通過電阻R的電荷量q? 【例4】如圖所示，足夠長的U型金屬框架放置在絕緣斜面上，斜面傾角30°，框架的寬度l＝1.0 m、質(zhì)量M＝1.0 kg.導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，且可以無摩擦的運(yùn)動．設(shè)不同質(zhì)量的導(dǎo)體棒ab放置時(shí)，框架與斜面間的最大靜摩擦力均為Fmax＝7 N．導(dǎo)體棒ab電阻R＝0.02 Ω，其余電阻一切不計(jì)．邊界相距d的兩個(gè)范圍足夠大的磁場Ⅰ、Ⅱ，方向相反且均垂直于金屬框架，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝ 0.2 T．導(dǎo)體棒ab從靜止開始釋放沿框架向下運(yùn)動，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動到即將

7、離開Ⅰ區(qū)域時(shí)，框架與斜面間摩擦力第一次達(dá)到最大值；導(dǎo)體棒ab繼續(xù)運(yùn)動，當(dāng)它剛剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)域時(shí)，框架與斜面間摩擦力第二次達(dá)到最大值．(g取10 m/s2)．求： (1) 磁場Ⅰ、Ⅱ邊界間的距離d； (2) 欲使框架一直靜止不動，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量應(yīng)該滿足的條件； (3) 質(zhì)量為1.6 kg的導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動的全過程中，金屬框架受到的最小摩擦力． 【課堂作業(yè)】1、如圖所示，足夠長的光滑導(dǎo)軌ab、cd固定在豎直平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，b、c兩點(diǎn)間接一阻值為R的電阻，ef是一水平放置的導(dǎo)體桿，其質(zhì)量為m、有效電阻值為R，桿與ab、cd保持良好接觸，整個(gè)

8、裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．現(xiàn)用一豎直向上的力拉導(dǎo)體桿，使導(dǎo)體桿從靜止開始做加速度為的勻加速運(yùn)動，上升了h高度，這一過程中bc間電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，g為重力加速度，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用．求： (1) 導(dǎo)體桿上升到h時(shí)所受拉力F的大??； (2) 導(dǎo)體桿上升到h過程中通過桿的電量； (3) 導(dǎo)體桿上升到h過程中所受拉力做的功． 2、如圖甲所示，質(zhì)量m＝6.0×10－3 kg、邊長L＝0.20 m、電阻R＝1.0 Ω的正方形單匝金屬線框abcd，置于傾角α＝30°的絕緣斜面上，ab邊沿水平方向，線框的上半部分處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的規(guī)律周期性變化，若線框在斜面上始終保持靜止，取g＝10 m/s2.試求： (1) 在0～2.0×10－2 s時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大??； (2) 在t＝1.0×10－2 s時(shí)線框受到斜面的摩擦力； (3) 一個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電流在線框中產(chǎn)生的平均電功率．