DOC《电磁感应专题（一）》

电磁感应专题

(一) 例

1、如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间距离为d=1m,接有电阻R=3Ω.

金属棒ab电阻r=2Ω,与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,ab棒离R所在边框距离L=0.5m,磁场方向垂直于导轨平面向下.磁感应强度B随时间的变化如图,在1~5s内从20T均匀变化到―20T,ab始终保持静止,求: (1)5s时回路中感应电动势的大小E和感应电流的方向;

(2)在1~5s内通过R的电荷量q;

(3)在0~5s内R产生的焦耳热Q;

(4)5s时金属杆受到安培力的大小;

例

2、某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度.实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直.电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端.质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示(图中t1未知),电流最大值为Im, 在0~t1时间内棒AB下降的高度为h.棒下滑过程中与导轨保持垂直且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g. (1)求该磁场磁感应强度大小以及 (2)在t1时刻棒AB的速度大小;

(3)求0~t1过程电阻R产生的电热 (4)求0~t1过程通过R的电荷量;

小结: 回路中产生焦耳热Q: Q= 特点: Q= 特点: 通过某一截面的电荷量q: q= 特点: q= 特点: 例

3、如左图所示,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方向看到的装置如右图所示,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. 小结: 设AB杆质量均为m,电阻为r;

ac间电阻均为R,摩擦因数均为μ 图像 情景 将AB杆放置在粗糙的斜面上,无初速释放 AB杆放置在粗糙水平面上,在恒力F作用下向右加速 AB杆放置在粗糙水平面上,右侧挂一质量为m的重物 最大速度表达式