新課標(biāo)人教版3-2選修三45電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用同步試題7(編輯修改稿)
2025-01-05 12:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如圖 8 所示，固定于水平桌面上的金屬框架 cdef，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒 ab 擱在框架上，可無(wú)摩擦滑動(dòng) .此時(shí) abed構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為 l的正方形，棒 ab 的電阻為r，其余部分電阻不計(jì) .開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0。 圖 8 (1)、若從 t=0 時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，每秒增加量為 k，同 時(shí)保持棒靜止，求棒中的感應(yīng)電流，并在圖上標(biāo)出電流方向； (2)、在上述 (1)情況下，始終保持棒靜止，當(dāng) t=t1 時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力多大？ (3)、若從 t=0 時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定的速度 v 向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度怎樣隨時(shí)間變化（寫出 B 與 t 的關(guān)系式）？ L L L L L 思路解析： (1)若磁場(chǎng)均勻增加，由 abed 圍成的閉合電 路磁通量增加，電路中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，有感應(yīng)電流 .由題意：tB??=k，由法拉第電磁感應(yīng)定律： E=t???=tB??l2=kl2，根據(jù)歐姆定律知感應(yīng)電流為： I=rklrE 2?. 根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙 原磁通量的變化，得到感應(yīng)電流的方向?yàn)?adeba，如圖 .[來(lái)源 :學(xué)科網(wǎng) ] (2)、在 (1)的情況下，當(dāng) t=t1 時(shí)，導(dǎo)體棒處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為： B=B0+kt1，讓棒靜止不動(dòng)，加在棒上的外力應(yīng)等于安培力， F=F 安 =BIl= rkl3 （ B0+kt1） . (3)、從 t=0 時(shí)起，磁 感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，閉合回路中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；而導(dǎo)體棒以恒定的速度運(yùn)動(dòng)又產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) .讓感應(yīng)電流等于零，兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)必須時(shí)刻等大反向，由于磁場(chǎng)的變化，要寫出它們的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)非常困難，故不能從這一思路上去解決 .讓我們?cè)倩氐椒ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律上去，要使得電路中感應(yīng)電流等于零，只要穿過閉合電路的磁通量不變化即可 .列式如下： Bl（ l+vt） =B0l2，解得： B= vtl lB?0 . 答案： (1) rkl2 方向逆時(shí)針 在棒中 b 到 a (2) rkl3 （ B0+kt1） （ 3） B= vtl lB?0 如圖 9 甲所示， abcd 為一邊長(zhǎng)為 L、具有質(zhì)量的導(dǎo)線框，位于水平面內(nèi)，
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