法拉第電磁感應(yīng)定律(1)-資料下載頁
2025-05-01 04:55本頁面
【正文】 8.(10分 )（ 2022 安陽高二檢測(cè)）如圖甲所示，豎直面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距 d為 m，上端通過導(dǎo)線與阻值為 2 Ω 的電阻 R連接，下端通過導(dǎo)線與阻值為 4 Ω 的小燈泡 L連接，在 CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示， CE長(zhǎng)為 2 t=0時(shí)，電阻為 2 Ω 的金屬棒以某一初速度從 AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從 AB位置運(yùn)動(dòng)到 EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化， g取 10 m/： （ 1）通過小燈泡的電流強(qiáng)度； （ 2）金屬棒的質(zhì)量； （ 3） t= s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差 . 【 解析 】 (1)金屬棒未進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)， R總 =RL+ =（ 4+1） Ω=5 Ω,I L= = A= A. (2)因燈泡亮度不變，故 s末金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)剛好 勻速運(yùn)動(dòng)， I=IL+IR=IL+ = A,G=F安 =BId= N,所以金屬棒 的質(zhì)量 m=G/g= kg 1S B 0 .4E = = = 0 .5 2 V = 2 Vt t 0 .2? ? ? ????R225LLIRR(3)金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)勢(shì) 金屬棒從 CD運(yùn)動(dòng)到 EF過程的時(shí)間為 在這段時(shí)間內(nèi) U=ILRL= 4 V= V,所以 t= s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差為 V. 答案： （ 1） A （ 2） kg （ 3） V L22LR R EE = I ( R + ) = 4 V , v = = 2 0 m /sR + R B d2CE 2t = = s = 0 .1 s ,v 2 0，金屬環(huán)半徑為 a，總電阻 為 2R，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B，垂直 穿過環(huán)所在平面 .電阻為 R/2 的導(dǎo)體桿 AB沿環(huán)表面以速度 v向右滑至環(huán)中央時(shí)， 桿兩端之間的電壓為 ( ) B. C. D. Bav2Bav34Bav3【 解析 】 選 AB滑至中央時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)為 E=B 2av，此電路結(jié)構(gòu)為外電路是兩個(gè)電阻為 R的 半圓并聯(lián)， R外 = 由閉合電路歐姆定律得 I= 桿 AB的端電壓為 U=I R外 故 A正確 . R R R=R+R 2? ，B 2 a v 2 B a v==RR R+22? ，2 B a v R= = B a vR2? ，圓環(huán) a和 b的半徑之比 R1∶R 2=2∶1, 且粗細(xì)相同，用同樣 材料的導(dǎo)線構(gòu)成，連接兩環(huán)的導(dǎo)線 電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 始終以恒定的變化率變化，那么，當(dāng)只有 a環(huán)置于磁場(chǎng)中與只有 b環(huán)置于磁場(chǎng)中兩種情況下， A、 B兩點(diǎn)的電勢(shì)差之比為 ( ) ∶1 ∶1 ∶1 ∶1 【 解析 】 選 b環(huán)的面積為 S，由題可知 a環(huán)的面積為 4S，若 b環(huán)的電阻為 R，則 a環(huán)的電阻為 a環(huán)置于磁場(chǎng)中時(shí)，a環(huán)等效為內(nèi)電路， b環(huán)等效為外電路， A、 B兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 當(dāng) b環(huán)置于磁場(chǎng)中時(shí) U′ AB= 所以 UAB∶U′ AB=2∶1. 故 B正確 . AB4 B S E R 4 S BE = = , U = =t t R+ 2 R 3 t? ? ? ?? ? ?BSE = =tt?? ? ????E 2R 2S B=R +2 R 3 t????6.（ 2022 長(zhǎng)泰高二檢測(cè)）如圖甲所示，邊長(zhǎng) L= m、質(zhì)量 m= kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它的一邊與磁場(chǎng)的邊界 MN重合 .在力 F作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，在 s內(nèi)從磁場(chǎng)中拉出 .測(cè)得金屬線框中的電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示 .已知金屬線框的總電阻 R= Ω . (1)試判斷金屬線框從磁場(chǎng)中拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流的方向，并在圖中標(biāo)出 . (2)t= s時(shí)金屬線框的速度和力 F的大小 . (3)已知在 s內(nèi)力 F做功 J,那么金屬線框從磁場(chǎng)拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？ 【 解析 】 (1)逆時(shí)針，如圖所示 （ 2） t= s時(shí)由題圖乙可知 I= A 所以 E=IR= V 由 E=BLv得 v=E/BL= m/s 由題圖乙可知線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，由 v=at得 a= m/s2 安培力 F安 =IBL= N 由牛頓第二定律得 FF安 =ma F= N (3)t= s時(shí)線框速度 v2=at=1 m/s 由動(dòng)能定理有 mv22=WFQ 所以 Q= J. 答案： (1)逆時(shí)針，見解析圖 (2) m/s N (3) J 12例題 2 ? 如圖所示 ,的導(dǎo)線制成 ,匝數(shù)均為 10匝 ,A的半徑是B的半徑的二倍 ,圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小 . ? A． B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比是多少 ? ? 兩線圈中感應(yīng)電流之比是多少 ? 例題 3 ? 圖中是電磁流量計(jì)的示意圖 .圓管由非磁性材料制成 ,空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng) ,當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí) ,測(cè)出管壁上 MN兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì) E,就可以知道管中液體的流量去 q－－單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體的體積．已知管的直徑為 d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ．試推出 q與Ｅ的關(guān)系表達(dá)式．
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