法拉第电与磁感应定律2 .pptVIP

变式训练2：如图10-2-7所示，半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m.金属环上分别接有灯L1，L2，两灯的电阻均为R=2Ω.一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均不计. * 图10-2-7 (1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间，MN中的电动势和流过L1的电流. (2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°，若此时开始磁场随时间均匀变化，其变化率为　　　　　　，求磁场变化的过程中L1的功率. * * 解析：(1)棒滑过圆环直径OO′的瞬时，MN中的电动势 E1=B×2av0=0.2×0.8×5V=0.8V 等效电路如右图所示，流过灯L1的电流 I1=E1/R=(0.8/2)A=0.4A. * * 1.某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为4.5×10-5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过．设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s.下列说法正确的是( ) A．电压表记录的电压为5mV B．电压表记录的电压为9mV C．河南岸的电势较高 D．无法判断哪一岸电势较高 * 解析：由E=BLv可得，L为河宽． E=4.5×10-5×102×2V=9×10-3V=9mV. 由右手定则可判断出河北岸电势较高(在电源的内部电流由低电势流向高电势)， 故B项正确． * 2.如图10-2-8所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面向里(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动．用U表示MN两端电压的大小，则( ) 图10-2-8 * 答案：A * 3.如图10-2-9所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出，设整个过程中，棒的取向不变，且不计空气阻力，则金属棒运动过程中产生的感应电动势的大小变化情况应是( ) A．随时间增大 B．随时间减小 C．不随时间变化 D．难以确定 图10-2-9 * 解析：因电路不闭合，棒中没有感应电流，所以金属棒在抛出后只受重力作用，其水平方向的切割速度恒定．棒竖直方向的分速度虽不断增加，但因其方向与磁场方向相同，不切割磁感线，所以感应电动势恒定，选项C正确． * 4.如图10-2-10所示，abcd区域里有一水平向里的匀强磁场，现有一竖直的圆环，使它匀速下落，在下落过程中，它的左半部垂直通过磁场．O是圆环的圆心，A、B是圆环竖直直径的两个端点，那么( ) A．当A与d重合时，环中电流最大 B．当O与d重合时，环中电流最大 C．当O与d重合时，环中电流最小 D．当B与d重合时，环中电流最大 图10-2-10 B * 图10-2-11 * * 　6.如图10-2-12中半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕圆心O轴以角速度w沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的大小和方向是(金属圆盘的电阻不计)( ) A．由c到d，I=Br2 w /R B．由d到c，I=Br2 w /R C．由c到d，I=Br2 w /(2R) D．由d到c，I=Br2 w /(2R) 图10-2-12 * 解析：金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r的导体棒绕O点做匀速圆周运动，其产生的感应电动势大小为E=Br=Br2w/2，由右手定则可知其方向由外指向圆心，故通过电阻R的电流I=Br2w/(2R)，方向由d到c，故选D项． * 7.如图10-2-13所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外．金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦．从静止释 放后ab保持水平下滑． 试求ab下滑的最大速度vm. 图10-2-13 * * 8.如图10-2-14(a)所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关