電磁感應(yīng)分類(lèi)典型例題

1、電磁感應(yīng)計(jì)算題題型一法拉第電磁感應(yīng)定律1、一個(gè)200匝、面積為20cm2在圓形線(xiàn)圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線(xiàn)圈平面成300角，磁感應(yīng)強(qiáng)度在 0.05s內(nèi)由0.1T增加到0.5T。在此過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化量是 多大？磁通量的平均變化率是多大？線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為少？2、如圖10所示，一個(gè)圓形線(xiàn)圈的匝數(shù) n=1000,線(xiàn)圈面積S=200cn2,線(xiàn)圈的電阻r=1,線(xiàn)圈外接一個(gè)阻值R=4 的電阻，把線(xiàn)圈放入一方向垂直線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示；求：(1)、前4s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(2)、前5s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖乙3、在如圖甲所示的電路中，螺線(xiàn)管匝數(shù)n = 1

2、500匝，橫截面積S = 20cm2。螺線(xiàn)管導(dǎo)線(xiàn)電阻 r = 1.0Q, R1 = 4.0 Q, R2= 5.0 Q, C=30科E在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：(1)求螺線(xiàn)管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；E = 1.2V(2)閉合S,電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻 R的電功率；P = 5.76 X 10-2W(3) S斷開(kāi)后，求流經(jīng) R2的電量。Q = CU= 1.8X10-5C4.一個(gè)半徑r=0.10m的閉合導(dǎo)體圓環(huán)，圓環(huán)單位長(zhǎng)度的電阻 Rq=1.0 X0-2 m-1。如圖19甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)

3、間變化情況如圖19乙所示。(1)分別求在00.3 s和0.3 s0.5s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小；(2)分別求在00.3 s和0.3 s0.5s時(shí)間內(nèi)圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小，并在圖 19內(nèi)中畫(huà)出圓環(huán)中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的i-t圖象(以線(xiàn)圈中逆時(shí)針電流為正，至少畫(huà)出兩個(gè)周期)；(3)求在050s內(nèi)圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。圖19i/A0.20.4 0.60.8 1.0 %5. (1 0分)如圖1 9甲所示，在一個(gè)正方形金屬線(xiàn)圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與線(xiàn)圈平面垂直。 金屬線(xiàn)圈所圍的面 積S= 200cm2,匝數(shù)n= 1000,線(xiàn)圈電阻r=1.0Q。線(xiàn)圈與電阻R構(gòu)成閉

4、合回 路，電阻R=4.0QO勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的情況如圖 19乙所 示，求：(1)在t=2.0s時(shí)刻，通過(guò)電阻R的感應(yīng)電流大??；(2)在t=5.0s時(shí)刻，電阻R消耗的電功率；題型二切割磁感線(xiàn)(勻速切割)1 .如圖所示，寬度為L(zhǎng)=0.20m的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，導(dǎo) 軌的一端連接阻值為R=1.0Q電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁 感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.50T。一根導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌和 導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的拉力拉動(dòng)導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻 速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=10m/s,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直。求:XXXxM

5、XXXLxXX XvXXB上XX XXXXXXX N 乂XX在導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒和電阻組成的閉合回路中產(chǎn)生的感 應(yīng)電流。作用在導(dǎo)體棒上的拉力大小。在導(dǎo)體棒移動(dòng)30cm的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的熱 量。2 .兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌 MN和PQ水平放置，其間距為0.60m,磁感應(yīng)強(qiáng) 度為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻R=5.0。在 導(dǎo)軌上有一電阻為1.0。的金屬棒ab,金屬棒與導(dǎo)軌垂直，如圖13所示。在ab 棒上施加水平拉力F使其以10m/s的水平速度勻速向右運(yùn)動(dòng)。設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng) 求：(1)金屬棒ab兩端的電壓。圖13(2)拉力F的大小。(3)電阻R上消耗的電功率3. (8分)

6、如圖10所示，在光滑水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為L(zhǎng)2的單匝矩形閉合 導(dǎo)體線(xiàn)框abcd,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其ab邊與磁場(chǎng)的邊界 重合。線(xiàn)框由同種粗細(xì)均勻的導(dǎo)線(xiàn)制成，它的總電阻為 Ro現(xiàn)將用垂直于線(xiàn)框 ab邊的水平拉力，將線(xiàn)框以速度 v向右沿水平方向勻速拉出磁場(chǎng)，此過(guò)程中保持線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)垂直，且 ab邊與磁場(chǎng)邊界平行。求線(xiàn)框被拉出磁場(chǎng)的過(guò)程(1)通過(guò)線(xiàn)框的電流；(2)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱；(3)線(xiàn)框中a、b兩點(diǎn)間的電壓大小(7分)如圖15所示，邊長(zhǎng)L= 0.20m的正方形導(dǎo)線(xiàn)框ABCD由粗細(xì)均勻的同種材料制成，正方形導(dǎo)線(xiàn)框每邊的電阻 R0=1.0Q,金屬棒MN與正方形導(dǎo)線(xiàn)框的對(duì)角

7、 線(xiàn)長(zhǎng)度恰好相等，金屬棒MN的電阻r=0.20Qo導(dǎo)線(xiàn)框放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T,方向垂直導(dǎo)線(xiàn)框所在平面向里。金屬棒 MN與導(dǎo)線(xiàn)框接 觸良好，且與導(dǎo)線(xiàn)框?qū)蔷€(xiàn) BD垂直放置在導(dǎo)線(xiàn)框上，金屬棒的中點(diǎn)始終在 BDAC的位置連線(xiàn)上。若金屬棒以v=4.0m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)至 時(shí)，求(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)：(1)金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大??；(2)金屬棒MN上通過(guò)的電流大小和方向;(3)導(dǎo)線(xiàn)框消耗的電功率。圖1514. (7分)如圖16所示，兩根豎直放置的足夠長(zhǎng)的 光滑平行金屬導(dǎo)軌間距l(xiāng) = 0.50m,導(dǎo)軌上端接有電阻R= 0.80Q,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)

8、軌下部的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)有虛線(xiàn) 所示的水平上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.40T,方向垂直于金 屬導(dǎo)軌平面向外。電阻r = 0.20。的金屬桿MN,從靜止開(kāi) 始沿著金屬導(dǎo)軌下落，下落一定高度后以v=2.5m/s的速度 進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接 觸良好。已知重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。(1)求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻 R的電流大??；(2)求金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩端的電壓；圖16(3)若金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)，則在勻速下落過(guò)程中每秒 鐘有多少重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能？題型三(加速切割)1 .如 圖甲所示，光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌 MN、PQ平行地固定在同一

9、水平 面上，兩導(dǎo)軌間距 L=0.20m,電阻R=0.40 Q 導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m=0.10kg 的金屬桿ab,位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻 r=0.10 Q導(dǎo)軌的電阻可忽略 不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng) 過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。從金屬桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)t=5.0s時(shí)， 求：通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；金屬桿的速度大小；外力F的瞬時(shí)功率。圖132 .如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L=0.

10、2m, 一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為R=1Q的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m= 0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度 g=10m/s2)求：(1) t= 10s時(shí)拉力的大小及電路的發(fā)熱功率(2)在010s內(nèi)，通過(guò)電阻 R上的電量.3.水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，問(wèn)距為L(zhǎng), 一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為 R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見(jiàn)右上圖)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力 F作用在金屬桿上，桿最終

11、將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v與F的關(guān)系如右下圖。(取重力加速度g=10m/s2)(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？(2)若 m=0.5kg, L=0.5m, R=0.5 ;磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為多大？(3)由v F圖線(xiàn)的截距可求得什么物理量？其值為多少？題型四 最大速度問(wèn)題1如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌 MN、PQ平行放置在傾角為 。的絕緣斜面上，兩 導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M、P兩點(diǎn)間接有阻值為 R的電阻.一根質(zhì)量為 m的均勻直金屬桿 ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦.(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖.(2)在加速下滑過(guò)程中，當(dāng) ab桿的速度大小為 v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小.口.(3)求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速 度最大值.2.如圖所示，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U形金屬框架放置在傾角8 =37。的絕緣斜 面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T.質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.4。的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上，從靜止開(kāi)始沿框架無(wú)摩擦 下滑，與框架接觸良好.