電磁感應(yīng)典型例題

1、典型例題——電磁感應(yīng)與電路、電場相結(jié)合1如圖所示，螺線管的導(dǎo)線的兩端與兩平行金屬板相接，一個帶負(fù)電的通草球用絲線懸掛在兩金屬板間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，若條形磁鐵突然插入線圈時，通草球的運(yùn)動情況是（）A、向左擺動B、向右擺動C、保持靜止D、無法確定解：當(dāng)磁鐵插入時，穿過線圈的磁通量向左且增加，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因此線圈是一個產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的電路，相當(dāng)于一個電源，其等效電路圖如圖，因此A板帶正電，B板帶負(fù)電，故小球受電場力向左答案：A3如圖所

2、示，勻強(qiáng)磁場B=0.1T，金屬棒AB長0.4m，與框架寬度相同，電阻為R=13Ω框架電阻不計，電阻R1=2Ω，R2=1Ω當(dāng)金屬棒以5ms的速度勻速向左運(yùn)動時，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為0.3μF，則充電量多少？(1)0.2A，(2)4108C解：（1）金屬棒AB以5ms的速度勻速向左運(yùn)動時，切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，得，BlvE?VVE2.054.01.0????由串并聯(lián)知識可得，，所以電流??32

3、外R??1總RAI2.0?（2）電容器C并聯(lián)在外電路上，由公式VU34.0?外CCUQ34.0103.06?????C8104???4（2003上海）粗細(xì)均習(xí)的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖1001所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是（）解：沿四個不同方向移出線框的感應(yīng)電動勢都是，而a、b兩點在

4、電路中的位置不同，其BlvE?等效電路如圖1002所示，顯然圖B’的Uab最大，選B。5.（2004年東北三校聯(lián)合考試）粗細(xì)均勻的電阻絲圍成如圖12－8所示的線框abcde（ab=bc）置于正方形有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面.現(xiàn)使線框以同樣大小的速度勻速地沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度方向始終與線框先進(jìn)入磁場的那條邊垂直，則在通過圖示位置時，線框ab邊兩端點間的電勢差絕對值最大的是abA’abB’abC’abD’NSAB

5、拓展1.（2003年北京海淀區(qū)模擬題）如圖所示，MN和PQ是固定在水平面內(nèi)間距L＝0.20m的平行金屬軌道，軌道的電阻忽略不計.金屬桿ab垂直放置在軌道上.兩軌道間連接有阻值為R0＝1.5Ω的電阻，ab桿的電阻R＝0.50Ω.ab桿與軌道接觸良好并不計摩擦，整個裝置放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道平面向下.對ab桿施加一水平向右的拉力，使之以v＝5.0ms的速度在金屬軌道上向右勻速運(yùn)動.求：（1）通過電阻R

6、0的電流（2）對ab桿施加的水平向右的拉力的大?。?）ab桿兩端的電勢差.解析：（1）a、b桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv=0.50V.根據(jù)閉合電路歐姆定律，通過R0的電流I==0.25A.RRE?0（2）由于ab桿做勻速運(yùn)動，拉力和磁場對電流的安培力F大小相等，即F拉=F=BIL=0.025N.（3）根據(jù)歐姆定律，ab桿兩端的電勢差Uab===0.375V.00RRER?00RRBLvR?答案：（1）0.50V（2）0.025N（3

7、）0.375V拓展2.如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體棒長l＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)ab軌接觸良好.整個裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T.現(xiàn)使以v＝10ms的速度向右做勻速運(yùn)動.ab(1)中的感應(yīng)電動勢多大ab(2)中電流的方向如何ab(3)若定值電阻R＝3.OΩ導(dǎo)體棒的電阻r＝1.OΩ，則電路電流大解：（1）

8、中的感應(yīng)電動勢為：①代入數(shù)據(jù)得：E=2.0V②abBlvE?（2）中電流方向為b→aab（3）由閉合電路歐姆定律，回路中的電流③代入數(shù)據(jù)得：I＝0.5A④rREI??答案：（1）2.0V（2）中電流方向為b→a（3）0.5Aab拓展3.如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強(qiáng)磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面導(dǎo)軌左端接阻值R=1.5Ω的電阻，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.5

9、Ωab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運(yùn)動，此時電壓表示數(shù)U=0.3V重力加速度g=10m／s2求：（1）ab勻速運(yùn)動時，外力F的功率（2）ab桿加速過程中，通過R的電量（3）ab桿加速運(yùn)動的距離解：（1）設(shè)導(dǎo)軌間距為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，ab桿勻速運(yùn)動的速度為v，電流為I，此時ab桿受力如圖所示：由平衡條件得：F=μmgILB①由歐姆定