电磁感应力学综合.ppt

【例2】如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab，其电阻r=0.1Ω．框架左端的电阻R=0.4Ω．垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T．当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时，ab棒中产生的感应电动势E=____，通过ab棒的电流I=____．ab棒两端的电势差Uab= ，在电阻R上消耗的功率PR=______，在ab棒上消耗的发热功率PR=____ ，切割运动中产生的电功率P=____ ． ab棒克服安培力做功的功率P=____ ． 【例4】如图，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和 P之间接有阻值为R＝ 3.0Ω的定值电阻，导体棒ab长＝0.5m，其电阻为r ＝1.0Ω ，与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，B＝0.4T。现使ab以v＝10m／s的速度向右做匀速运动。 （1）a b中的电流多大? a b两点间的电压多大？ （2）维持a b做匀速运动的外力多大？ （3）a b向右运动1m的过程中，外力做的功是多少？电路中产生的热量是多少？ 【例5】电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L，ad=h，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图，如果线圈恰好以恒定速度通过磁场，问线圈中产生的焦耳热是多少？ 【例5】如图：把矩形线框abcd从匀强磁场中匀速拉出，是快拉还是慢拉做功多？ 1．如图：两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面于水平面的夹角为α=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R,，R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求： （1）金属棒下滑的最大速度是多少？ （2）当金属棒下滑距离为s0时速度恰好 达到最大，求金属棒由静止开始下滑2s0 的过程中，整个电路产生的电热。 3．如图：电动机牵引一根原来静止的、长L为1m，质量m为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B为1T,竖直放置的框架上。当导体棒上升h为3.8m时获得稳定的速度，导体棒产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V和1A，电动机内阻r为1Ω，不计框架电阻及一切摩擦。求： （1）棒能达到的稳定速度； （2）棒从静止到达到稳定速度所需要的时间（g=10m/s2） 1．如图：y轴右方有磁感应强度为B的匀强磁场，一个半径为r的直角扇形金属框架，总电阻为R，不计重力及阻力，以角速度ω做匀速转动，求从图示位置转动1/4圆周过程中，外力做的功为多少？ 2．位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd，ab边长L1=1m，bd长L2=0.5m，线框的质量m=0.2kg，电阻R=2Ω。其下方有一匀强磁场区域，它的上、下边界PP,，和QQ,均与ab平行。两边界间距离为H，且H＞L2,磁场的磁感应强度B=1T，方向与线框平面垂直。如图，令线框的dc边从离磁场区域上边界PP,的距离h=0.7m处自由下落。已知线框的dc边进入磁场以后，在ab边到达边界PP,前，线框的速度已达到这一阶段的最大值。问从线框开始下落到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ，的过程中，磁场作用于线框 的安培力做的总功为多少？（g取10m/s2） * 【例1】如图所示，abcd是一个固定的 U 型金属框架，ab 和 cd 边都很长，bc 边长为 l，框架的电阻可不计，ef 是放置在框架上与bc平行的导体杆，它可在框架上自由滑动(无摩擦)，它的电阻为 R .现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直于纸面向里，已知以恒力 F 向右拉导体 ef 时， 导体杆最后匀速滑动，求 (1)电流的方向，e点电势高还是f点？ (2)匀速滑动时的速度. 电磁感应与动力学的综合 0.2v 0.4A 0.16v 0.064W 0.016W 0.08W 0.08W 【例3】如图所示，质量为m的单杆ab以一定的初速度v0在光滑的水平轨道上运动，在安培力的作用下最终静止，这个过程中安培力做了多少功？ab杆减少的的动能去了哪里？回路中产生的焦耳热是多少？ R B r P M N a Q b v （1） 0.5A 1.5V （2）0.1N （3）0.1J 0.1J 2mgh B a b F 【例6】如图所示匀强磁场中，质量为m的单杆ab在外力F的作用下沿光滑的水平轨道上从静止开始运动，经过距离 s 达