1、二 法拉第电磁感应定律 2008年10月18日星期六 法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比 n匝线圈有 在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下 由法拉第电磁感应定律可推导出感应电动势大小的表达式是 E Blvsin 是B与v之间的夹角 瞬时值 电荷量q 17 如图两平行光滑导轨相距l 0 5m 两导轨上端通过R 0 4 的定值电阻连接 导轨平面与水平面夹角为 30 导轨处于磁感应强度为B 1T 方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中 一长度恰等于导轨间距 质量为m 0 5kg的金属棒 由图示位置静止释放 已知金属棒的电阻为r 0 1 导轨电阻不计 g 1
2、0m s2 求 1 求金属棒释放后 所能达到的最大速度vm 2 当金属棒速度达v 2m s时 其加速度的大小 3 若已知金属棒达最大速度时 下滑的距离为s 10m 求金属棒下滑过程中 棒中产生的焦耳热 1 最大速度时 合力为零 mgsin F安 BIL 2 3 动能定理 棒产生的热量为Q1则 解析 例题16 如图所示 处于匀强磁场中的两根足够长 电阻不计的平行金属导轨相距1m 导轨平面与水平面成 37 角 下端连接阻值为R的电阻 匀强磁场方向与导轨平面垂直 质量为0 2kg 电阻不计的金属棒放在两导轨上 棒与导轨垂直并保持良好接触 它们之间的动摩擦因数为0 25 求 1 金属棒沿导轨由静止开始
3、下滑时的加速度大小 2 当金属棒下滑速度达到稳定时 电阻R消耗的功率为8W 求该速度的大小 3 在上问中 若R 2 金属棒中的电流方向由a到b 求磁感应强度的大小与方向 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 a 4m s2 v 10m s B 0 4T垂直于斜面向上 36 18分 如图所示 有一足够长的光滑平行金属导轨 电阻不计 间距L 0 5m 导轨沿与水平方向成 30o倾斜放置 底部连接有一个阻值为R 3 的电阻 现将一个长也为L 0 5m 质量为m 0 2kg 电阻r 2 的均匀金属棒 自轨道顶部静止释放后沿轨道自由滑下 下滑中均保持与轨道垂直并接触良好 经一段距离后
4、进入一垂直轨道平面的匀强磁场中 如图所示 磁场上部有边界OP 下部无边界 磁感应强度B 2T 金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动 通过电阻R上的电荷量为q 0 6C 取g 10m s2 求 金属棒匀速运动时的速度v0 金属棒进人磁场后速度V 6m s时 其加速度a的大小及方向 金属棒在磁场中下滑的距离x 设匀速前金属棒在磁场中位移为x 则此过程中通过R的电量为 解得 代入数据得 x 3m 23 18分 如图甲所示 俯视图 相距为2L的光滑平行金属导轨水平放置 导轨一部分处在以OO 为右边界匀强磁场中 匀强磁场的磁感应强度大小为B 方向垂直导轨平面向下 导轨右侧接有定值电阻R 导轨电阻忽略不计 在距边界OO 也为L处垂直导轨放置一质量为m 电阻不计的金属杆ab 求解以下问题 1 若ab杆固定在轨道上的初始位置 磁场的磁感应强度在时间t内由B均匀减小到零 求此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q1 2 若磁场的磁感应强度不变 ab杆在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离 其v x的关系图像如图乙所示 求 ab杆在刚要离开磁场时的加速度大小 此过程中电阻R上产生的焦耳热Q2
