20xx粵教版高中物理選修3-214法拉第電磁感應定律(參考版)
2024-11-21 14:37本頁面
【正文】 Δ t ＝ nΔ ΦR＝100 10－ 4 ? － ? C ＝ C . 答案 C 運動導體切割磁感線產(chǎn)生的電動勢 3. 如 圖 1 4 1 2 所示，金屬導軌間距為 d ，一端跨接一個電阻 R ，勻強磁場的磁感應強度為 B ，方向垂直于平行金屬導軌所在的平面，一根長金屬棒與導體成 θ 角放置，金屬棒與導軌的電阻不計，當金屬棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度 v 在金屬導軌上滑行時，通過電阻的電流大小為 ________ ；電阻 R 的發(fā)熱功率為 ________ ． 圖 1412 解析 金屬棒垂直于速度方向的長度 l ＝dsin θ，回路中電動勢 E＝ Bl v ＝Bd vsin θ，通過電阻的電流 I ＝ER＝Bd vR sin θ；電阻 R 的發(fā)熱功率 P ＝ I2R ＝B2d2v2R sin2θ. 答案 Bd vR sin θ B2d2v2R sin2θ 4. 在磁感應強度為 B 的勻強磁場中，長為 l 的 金屬棒 OA 在垂直于磁場方向的平面內(nèi)繞 O 點 以角速度 ω 勻速轉動，如 圖 1 4 1 3 所示，求： 金屬棒 OA 上產(chǎn)生的感應電動勢． 解析 由 v ＝ ωr 可知，桿上各點速度與該點到 O 點的距離 r 成正比，速度都與棒垂直，我們可以求出棒 OA 上各點的平均速度 v ＝l2ω ，即與棒中點的速度相同，可得 E ＝ Bl v ＝12Bl2ω . 答案 12Bl2ω 圖 1413 電磁感應與電路綜合 5 ． ( 單選 ) 在 圖 1 4 1 4 中， EF 、 GH 為平行的金屬導軌，其電阻不計， R 為電阻， C 為電容器， AB 為可在 EF 和 GH 上滑動的導體橫桿．有勻強磁場垂直于導軌平面．若用 I1和 I2分別表示圖中該處導線中的電流，則當橫桿 AB ( ) ． 圖 1 4 1 4 A ．勻速滑動時， I1＝ 0 ， I2＝ 0 B ．勻速滑動時， I1≠ 0 ， I2≠ 0 C ．加速滑動時， I1＝ 0 ， I2＝ 0 D ．加速滑動時， I1≠ 0 ， I2≠ 0 解析 導體棒水平運動時產(chǎn)生感應電動勢，對整個電路，可把AB 棒看做電源，等效電路如下圖所示．當棒勻速滑動時，電動勢 E 不變，故 I1≠ 0 ， I2＝ 0. 當棒加速運動時，電動勢 E 不斷變大，電容器不斷充電，故 I1≠ 0 ， I2≠ 0. 答案 D 6 ． ( 單選 ) 如 圖 1 4 1 5 所示，兩根相距為 l 的平行直導軌 ab 、 cd ， b 、d 間連有一固定電阻 R ，導軌電阻忽略不計． MN 為放在 ab 和 cd上的一導體桿，與 ab 垂直，其電阻也為 R . 整個裝置處于勻強磁場中，磁感應強度的大小為 B ，磁場方向垂直于導軌所在平面 ( 指向圖中紙面內(nèi) ) ．現(xiàn)對 MN 施力使它沿導軌方向以速度 v ( 如圖 ) 做勻速運動，令 U 表示 MN 兩端電壓的大小，則 ( ) ． 圖 1 4 1 5 A ． U ＝12v Bl ，流過固定電阻 R 的感應電流由 b 到 d B ． U ＝12v Bl ，流過固定電阻 R 的感應電流由 d 到 b C ． U ＝ v Bl ，流過固定電阻 R 的感應電流由 b 到 d D ． U ＝ v Bl ，流過固定電阻 R 的感應電流由 d 到 b 解析 導體桿向右做勻速直線運動產(chǎn)生的感應電動勢為 Bl v ， R和導體桿形成一串聯(lián)電路，由分壓原理得 U ＝Bl vR ＋ R23R13R ＋23R＝29R 電路總電流為： I ＝ER ＋ R 外＝Bl vR ＋29R＝9 Bl v11 R aP 段電流大小為 IaP＝23I ＝6 Bl v11 R，方向由 P 到 a . 答案 aP 段電流大小為 IaP＝23I ＝6 Bl v11 R 方向由 P 到 a 借題發(fā)揮 電磁感應和電路計算綜合的題目，一般是分清內(nèi)、外電路，畫出等效電路圖，利用法拉第電磁感應定律求電動勢，利用閉合電路歐姆定律和電路串、并聯(lián)關系是解決這類問題的一般方法． 【變式 3 】 把總電阻為 2 R 的均勻電阻絲焊接成一半徑為 a 的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應強度為 B 的勻強磁場中，如圖 1 4 9 所示，一長度為 2 a ，電阻等于 R ，粗細均勻的金
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