电磁感应计算题专题
10页1、 电磁感应计算题专题 命题人:蓝杏芳 学号_. 姓名_.四.计算题 (共15小题)1. ABbacdv02v0图13-17如图13-17所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内,导轨间的中距离为L,导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆m,电阻皆为R,导轨光滑且电阻不计,在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速,初速大小分别为v0和2v0,求:(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热。(2)当ab棒的速度大小变为时,回路中消耗的电功率。2. hMNPQ图13-18如图13-18所示,在空中有一水平方向的匀强磁场区域,区域的上下边缘间距为h,磁感强度为B。有一宽度为b(bh、长度为L,电阻为R。质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落,当线圈的PQ边到达磁场下边缘时,恰好开始做匀速运动。求:(1)线圈的MN边刚好进入磁场时,线圈的速度大小。(2)线圈从开始下落到刚好完全进入磁场,经历的时间。3. 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,问距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上
2、放一质量为m的金属杆(见右上图),金属杆与导轨的电阻忽略不计;均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v与F的关系如右下图.(取重力加速度g=10m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动?(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5;磁感应强度B为多大?(3)由vF图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?4. 如图1所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L0、M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值。5. 如图示,在磁
3、感应强度B=0.2T,方向竖直向上的匀强磁场中,有间距L=0.2m的光滑平行导轨,导轨有倾斜和水平两部分,倾斜部分与水平面夹角=30,导体棒ab质量m=0.02kg,电阻r=0.02,放在导轨上,运动中与导轨有良好接触,并且垂直于导轨,电阻R=0.08,其余电阻不计,当棒从h=5m处。如图,由静止释放沿导轨下滑,到达水平导轨前,回路电流已达最大值,求:(1)电阻R上产生的最大热功率.(2)导体棒ab在滑到水平导轨前释放的热量.(3)导体棒ab在水平导轨上最多能产生的热量.6. 如图所示,半径为r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置,两导轨的间距为L,在轨道左上方的端点、间接有电阻为的小电珠,且整个轨道处在竖直向下的、磁感应强度为的匀强磁场中。现有一质量为、电阻也为的金属棒ab从M、N处由静止释放,经一定时间到达导轨的最底点O、O,此时的速度为v(1)试分析金属棒ab从M、N到O、O的过程中,通过小电珠的电流方向。(2)求金属棒ab到达O、O时,整个电路消耗的瞬时电功率。(3)求金属棒ab从M、N到O、O的过程中,小电珠和金属棒上产生的总热量。7. 在同一水平面上有相距的两根光滑的
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