C電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題-A3演示文稿設(shè)計(jì)與制作【繼續(xù)教育專(zhuān)業(yè)】

C電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題-A3演示文稿設(shè)計(jì)與制作【繼續(xù)教育專(zhuān)業(yè)】C4.電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題-A3演示文稿設(shè)計(jì)與制作電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題龐留根呂叔湘中學(xué)2007年7月

Email:dyszplg@復(fù)習(xí)精要07年1月海淀區(qū)期末練習(xí)1407年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考.182007年天津理綜卷2406年江蘇連云港市最后模擬考試16江蘇省如東高級(jí)中學(xué)07年2月期末試卷162007年理綜四川卷2307年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)17廣東茂名市2007年第一次?？?8電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題復(fù)習(xí)精要1、在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流；將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問(wèn)題又往往跟電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。解決這類(lèi)問(wèn)題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。

2、解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題，必須按題意畫(huà)出等效電路圖，將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等效于電源電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，求電動(dòng)勢(shì)要用電磁感應(yīng)定律，其余問(wèn)題為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。3、一般解此類(lèi)問(wèn)題的基本思路是：①明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則這部分電路就是等效電源②正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫(huà)出等效電路圖．③結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解．07年1月海淀區(qū)期末練習(xí)1414．如圖所示，在絕緣光滑水平面上，有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形線框abcd，在外力的作用下以恒定的速率v向右運(yùn)動(dòng)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。線框被全部拉入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框平面保持與磁場(chǎng)方向垂直，線框的ab邊始終平行于磁場(chǎng)的邊界。已知線框的四個(gè)邊的電阻值相等，均為R。求：（1）在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，線框內(nèi)的電流大小；（2）在ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓；（3）在線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，線框中電流產(chǎn)生的熱量。dBabcv解：（1）ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為所以通過(guò)線框的電流為（2）ab兩端的電壓為路端電壓所以（3）線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間線框中電流產(chǎn)生的熱量07年天津五區(qū)縣重點(diǎn)校聯(lián)考.1818．如圖所示，M、N是水平放置的很長(zhǎng)的平行金屬板，兩板間有垂直于紙面沿水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.25T，兩板間距d=0.4m，在M、N板間右側(cè)部分有兩根無(wú)阻導(dǎo)線P、Q與阻值為0.3Ω的電阻相連。已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半,一根總電阻為r=0.2Ω均勻金屬棒ab在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無(wú)摩擦滑動(dòng),忽略一切接觸電阻?，F(xiàn)有重力不計(jì)的帶正電荷q=1.6×10－9C的輕質(zhì)小球以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：（1）M、N間的電勢(shì)差應(yīng)為多少？（2）若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則其運(yùn)動(dòng)速度大小等于多少？方向如何？（3）維持棒勻速運(yùn)動(dòng)的外力為多大？

MQPNv0adcbRq解：（1）粒子在兩板間恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受的電場(chǎng)力與洛侖茲力相等，即：（2）洛侖茲力方向向上,則電場(chǎng)力方向向下,UMN＞0，

ab棒應(yīng)向右做勻速運(yùn)動(dòng)解得：v=8m/s（3）因?yàn)橹挥衏d端上有電流，受到安培力F=BILcd得：2007年天津理綜卷2424．（18分）兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌MN、M'N'平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l

,電阻不計(jì),M、M'處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R

，電容器的電容為C。長(zhǎng)度也為l

、阻值同為R的金屬棒a

b垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。a

b在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過(guò)程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q

。求⑴a

b運(yùn)動(dòng)速度v的大小；⑵電容器所帶的電荷量q

。NCRRRMM'N'ba解：

（1）設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E

，回路中的電流為I

，ab運(yùn)動(dòng)距離s所用時(shí)間為t，則有E=B

l

v

①②③

④由上述方程得⑤（2）設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為U，則有

U=IR

⑥電容器所帶電荷量q=C

U

⑦解得⑧06年江蘇連云港市最后模擬考試1616．（14分）如圖所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在水平面上，ab=L、bc=2L，整個(gè)線框處于豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)線框上ab、cd段電阻不計(jì)，bc、ad段單位長(zhǎng)度上的電阻為λ。今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的金屬棒MN，其電阻為r（r<λL）。金屬棒在外力作用下沿x軸正方向做速度為v的勻速運(yùn)動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端（x=0）運(yùn)動(dòng)到最右端的過(guò)程中⑴請(qǐng)導(dǎo)出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式;⑵通過(guò)分析說(shuō)明金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，MN兩點(diǎn)間電壓有最大值，并求出最大值Um；⑶金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在什么位置MN的輸出功率最大？并求出最大輸出功率Pm。MNabcdxv0解：⑴金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=BLv

設(shè)金屬棒沿x軸移動(dòng)了x的距離,此時(shí)外電路的總電阻為電路中的電流為⑵由于MN兩點(diǎn)間的電壓當(dāng)外電路電阻R取最大Rmax時(shí)，U有最大值Um。從外電路電阻R與x的表示式可以看出，當(dāng)x=2L-x，即x=L時(shí)，外電路電阻有最大值。將x=L代入上式得：⑶當(dāng)R=r時(shí)，輸出功率最大，解之得此時(shí)，題目江蘇省如東高級(jí)中學(xué)07年2月期末試卷1616．如圖，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在一水平面上,兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R＝0.4Ω，電容C＝2mF，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于方向豎直向上B

=0.5T

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)用一垂直金屬桿CD的外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。求：⑴若開(kāi)關(guān)S閉合,力F恒為0.5N,CD運(yùn)動(dòng)的最大速度；⑵若開(kāi)關(guān)S閉合，使CD以⑴問(wèn)中的最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使其突然停止并保持靜止不動(dòng)，當(dāng)CD停止下來(lái)后，通過(guò)導(dǎo)體棒CD的總電量；⑶若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在力F作用下，CD由靜止開(kāi)始作加速度a

=5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出電壓表的讀數(shù)U隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。VMPNQＣFBCDSR解:⑴CD以最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)是勻速直線運(yùn)動(dòng)：即：又得：⑵CD以25m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器上的電壓為UC，則有：電容器下極板帶正電電容器帶電：Q=CUC=4×10-3CCD停下來(lái)后,電容通過(guò)MP、CD放電,通過(guò)CD的電量：⑶電壓表的示數(shù)為：因?yàn)榻饘贄UCD作初速為零的勻加運(yùn)動(dòng)，所以：代入數(shù)字得即電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加題目2007年理綜四川卷23

23．(16分)如圖所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力。(1)通過(guò)ab邊的電流Iab是多大?(2)導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大?QeabdcfvPB1解：（1）設(shè)通過(guò)正方形金屬框的總電流為I，ab邊的電流為Iab，dc邊的電流為Idc，有abdcE①②金屬框受重力和安培力,處于靜止?fàn)顟B(tài),有③由①②③解得：④（2）由（1）可得⑤設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E，有E＝B1L1v⑥設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R，則⑦根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I＝E/R⑧由⑤～⑧解得⑨題目07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)1717．平行光滑導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.4T，方向垂直于導(dǎo)軌平面。金屬棒ab以速度v向左勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌寬度L＝1m，電阻R1＝R3＝8Ω，R2＝4Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)（金屬棒ab電阻不能忽略),平行板電容器兩板水平放置,板間距離d＝10mm,內(nèi)有一質(zhì)量為m＝1×10－14kg

，電量q＝1×10－15C的粒子，在電鍵S斷開(kāi)時(shí)粒子處于靜止?fàn)顟B(tài),S閉合后粒子以a＝6m/s2的加速度勻加速下落,g取10m/s2。求：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（2）S閉合后，作用于棒的外界拉力的功率為多少？R1R2SmaR3bv第3頁(yè)解：（1）當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)：由于粒子處于靜止:mg=qE①②由①②解得③流過(guò)ab棒的電流：

④

由閉合電路歐姆定律得：

⑤

第4頁(yè)

S閉合時(shí)：粒子作勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：

mg-qE1=ma⑥⑦又由⑥⑦解得：⑧又⑨

由⑤⑨解得：題目∵ε=BLV⑩得金屬棒的速度（2）∵金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力與安培力平衡安培力F安＝BI1L∴外力的功率：P=FV=BI1LV=0.4×0.1×1×5W=0.2W題目第2頁(yè)廣東茂名市2007年第一次?？?818．如下圖甲所示，邊長(zhǎng)l為和L的矩形線框、互相垂直，彼此絕緣，可繞中心軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，將兩線框的始端并在一起接到滑環(huán)C上，末端并在一起接到滑環(huán)D上，C、D彼此絕緣，外電路通過(guò)電刷跟C、D連接，線框處于磁鐵和圓柱形鐵芯之間的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊緣中心的張角為450，如下圖乙所示(圖中的圓表示圓柱形鐵芯，它使磁鐵和鐵芯之間的磁場(chǎng)沿半徑方向，如圖箭頭方向所示)．不論線框轉(zhuǎn)到磁場(chǎng)中的什么位置，磁場(chǎng)的方向總是沿著線框平面．磁場(chǎng)中長(zhǎng)為的線框邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，設(shè)線框aa'和bb'的電阻都是r，兩個(gè)線框以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R=2r。第3頁(yè)(1)求線框aa'轉(zhuǎn)到如乙圖所示位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。?2)求轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電阻R上電壓的最大值；(3)從線框aa'進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，作出0～T(T是線框轉(zhuǎn)動(dòng)周期)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電流隨時(shí)間變化的圖象；(4)求在外力驅(qū)動(dòng)下兩線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周所做的功．

a′b′baωNS乙45°abCLRO2O1b′a′Dl甲第4頁(yè)解：(1)不管轉(zhuǎn)到何位置,磁