吉林省长市第五中学高三物理第十五讲电磁感应课件.ppt

1、第第 十五讲十五讲 电磁感应电磁感应【知识要点】n(一)感应电动势和感应电流 的发生条件n(二)感应电流的方向:右手定则及楞次定律n(三)感应电流的大小:法拉第电磁感应定律n(四)实验：研究电磁感应现象(一)感应电动势和感应电流的发生条件n1感应电流产生的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流其中“磁通量的变化”可能是：n 导体所围面积的变化；n 磁场与导体相对位置的变化；n 磁场本身强弱的变化。若电路不闭合，就不会产生感应电流，但电路中仍有感应电动势导体所围面积的变化磁场与导体相对位置的变化磁场本身强弱的变化(二)感应电流的方向:右手定则及楞次定律n1.用右手定则

2、确定感应电流的方向n 右手定则与楞次定律是统一的一般说来在磁场中导体现割磁感线运动产生的感应电流，用右手定则较为方便但要注意以下几点：n (1)大拇指的方向是导体相对磁场的切割磁感线的运动方向，即有可能是导体运动而磁场未动，也可能是导体未动而磁场运动n (2)四指表示电流方向，对切割磁感线的导体而言也就是感应电动势的方向，切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流从电势低的负极流向电势高的正极n (3)右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者的相互垂直关系n 2楞次定律楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的变化n 楞次定律的作用是确定感应电流的方向n 楞次定律的核心是“

3、阻碍变化”，其含义可从以下几方面来理解n (1)把引起感应电流的磁场叫原磁场，那么阻碍变化就是感应电流的磁场阻碍原磁场的变化n (2)原磁场的变化可以是增强的，也可以是减弱的当原磁场增强时，感应电流产生与原磁场方向相反的磁场以阻碍原磁场的增强，可称之为“来者拒”；当原磁场减弱时，感应电流产生与原磁场方向相同的磁场以阻碍原磁场的减弱，可称之为“去者留”n (3)“阻碍变化”并不是阻止，原磁场的变化阻而不止，只是延绥了变化的过程用楞次定律确定感应电流的方向n确定原磁场(磁通量)的方向；n根据给定的条件确定原磁场的变化是增强还是减弱；n用“阻碍变化”确定感应电流的磁场(磁通量)方向；n用安培定则确定

4、感应电流的方向n应用楞次定律判断感应电流方向可分为四个步骤：应用楞次定律判断感应电流方向可分为四个步骤：(二二)法拉第电磁感应定律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这就是法拉第电磁感应定律n公式的含义：n (1)感应电动势的大小与磁通量的大小无关，只与磁通量的变化率(即磁通量的变化快慢)有关n (2)感应电动势的产生与磁通量发生变化的原因无关即磁通量的变化可能是BS sin ，或者是B S sin，或者是BS(sin1-sin2)，只要0，就有感应电动势(式中是线圈平面与磁场方向间的夹角)t.ntn如果采用国际单位制，则可写成：n对n匝线框构成的回

5、路其感应电动势:几种情况的感应电动势的计算：1对n匝线框构成的回路由于磁感应强度的变化产生的感应电动势n(1)当线圈平面与磁场方向垂直时感应电动势的大小n n(2)当线圈平面与磁场方向夹角为时感应电动势的大小sinStBntnStBntn2导体在磁场中运动产生的感应电动势n (1)导线的切割方向与磁场方向垂直成:设长为L的导体ab，在磁感强度为B的匀强磁场中以速度v向右匀速运动，导体产生的感应电动势ntBLvttBLvn()1(2)导线的切割方向与磁场方向成角:n另另:电动势的方向(电势的高低)由右手定则确定这时切割磁感线的导体等效于电源，在电源内部其电流方向由电势低的一端指向电势高的一端；所

6、以四指所指的方向也就是感应电动势的方向sinsinsinBLvttLvBtSBt关于公式的几点说明：(1)公式适用条件，导体上各点的B和v必须处处均匀(即大小、方向都相同)B，L必须相互垂直,L的运动方向v与B成角 (2)BLv sin由/t导出,但又有区别,/t表示在t时间内回路产生的平均电动势，BLv sin可以是平均电动势，也可以是即时电动势，其含义与v一一对应 (3)感应电动势产生的原因是定向运动的导体中的电子因受到洛仑兹力的作用而聚集于b端，a端聚集正电荷，切割磁感线的导体ab等效于一个电源，如图所示，a端为电源的正极，b端为电源的负极，导体ab的电阻相当于电源的内阻 (4)从能量守

7、恒的角度来看，外力对导体做功为回路提供了机械能，克服安培力做功将机械能转化为电能，因此外力和安培力做功的过程反映了机械能转化为电能的过程3.线圈平面在匀强磁场中旋转说明：tnBStLnBLtvnBLtnsinsin22sin2211方向垂直，要求轴的方与磁场最大电动势nBSm而与轴的位置无关（其中）SL L12nBStmm其中,sin中绕匝线圈在匀强磁场的、如图所示，边长分别为OOBnLL21 4自感电动势自感电动势nL为自感系数，它与线圈的形状、匝数以及铁芯的材料有关n自感电动势(电流)的方向：当导体回路的电流增加时，自感电动势(电流)、的方向与原电流方向相反；当导体回路中的电流减小时，自感

8、电动势(电流)的方向与原电流方向相同ntLIt 由于回路中电流产生的磁通量发生变化，而在自己回路中产生的感应电动势称为自感电动势【疑难讲解【疑难讲解】实验：研究电磁感应现象n实验电路如上图所示实验中应注意：实验中应注意：n(1)查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系，一般的电流表指针的偏转方向与电流流经内部的方向相同，如图所示的电流表，电流从正接线柱流人负接线柱流出，指针向右偏，反之指针向左偏n(2)电流表指针偏转说明有感应电流，线圈中的感应电流方向根据指针偏转方向得出，然后用安培定则确定线圈B中的磁场方向，从而确定原磁场的变化是增强还是减弱，以验证楞次定律n(3)实验中，使得线圈B中的磁通

9、量发生变化的原因可能是A线圈与B线圈的相对运动，也可能是通断电流引起A线圈中的磁场变化而使B线圈中的磁通量发生变化，或者可以用滑动变阻器来改变A线圈中的电流大小，而使B月线圈中的磁通量发生变化但无论哪种情况，产生的效果只有两种：使B线圈中的磁通量增加；使B线圈中的磁通量减少如：A线圈向着B线圈运动和开关从断开到闭合均使B线圈中的磁通量增加，反之则减少【典型例题】例例1如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示位置匀速拉出匀强磁场，若第一次用秒拉出，外力做功为，通过导线横截面的电量为；第二次用秒拉出，外力做功为，通过导线横截面的电量为，则0.3Wq0.9Wq1122AWWqqBWWq=q

10、12121212，CWWq=qDWWqq12121212，答：选项C是正确的 分析：用 表示导线框竖边长，表示线框的横边长，线框以速度llv12拉出磁场区时，线框中产生的感应电动势，拉出线框所用时间 这期间，线框中电流，通过导线横截面的电量=Bl vtlvI=Bl v/Rq=It=121Bl vRlvBl lR121 2可见，通过导线截面的电量和拉出线框所用的时间无关，则；把导线框拉出磁场区外力需克服安培力做功其做功q=q12大小为，把代入可得说明做功大小和拉出线框所用的时间有关本题中 ，所以W=Fl=Il BlI=Bl vRW=(Bl l)RtttWW21211 221212Bl lRt1

11、2结果是，WWq=q1212动线圈引起的磁通变化而产生感应电流通过导线横截面的电量，也适用于线圈不动两磁场变化产生的感应电流通过导线截面的电量；由W=电能 说明：说明：上述中的实际上是把线圈拉出磁场的 时间内，穿过线Bl lt1 2圈的磁通量的变化，即，这一关系不但适用于拉=Bl lq=/R1 2的的机械能转化为线框中看出，拉力做的功消耗tlBlRlBl=Rt)l(Bl2121221 例例2如图(1)所示，垂直纸面向里的匀强磁场宽度为L，磁感应强度为B一个单匝线圈abcdef的电阻为R，以恒定速度v垂直于B的方 (1)画出线圈中感应电流(以逆时针方向为电流的正向)I随时间t变化的函数图像；(2

12、)画出对线圈所施加的水平拉力(以向右为拉力的正向)F随t变化的函数图像；(3)计算拉力F所做的功试求：点进入磁场区为计时的起以、各边边长依次为、，边长为向穿过磁场区，0=tabdecdbcab4321llll分析：分析：当ab进入磁场区切割磁感线运动时，就产生逆时针方向的感应电流，从而使ab导线受到向左的安培力，这时要使线圈匀速运动，就必须有向右的拉力与安培力平衡当ef也进入磁场后，ef与ab的两个感应电动势会互相抵消一些，从而使感应电流以及安培力相应减小当线圈全部进入磁场后，由于磁通量不再变化，故感应电流为零，安培力也是零当ab离开磁场后，只有cd与ef切割磁感线，产生顺时针方向的感应电流，

13、但所受安培力仍向左，因而拉力仍向右当ef也离开磁场后，只有cd切割磁感线，因而感应电流以及安培力都正比减小解：解：(1)线圈以v匀速穿过磁场区时，线圈内感应电流I随时间t变化的图像如图(2)所示图中各量为tllvtlvtLvtLllvtLlvIBl vRIBl vR12422342452123，I=II=I3241，(2)对线圈所施加的水平拉力F随时间t变化的图像如图所示图中横坐标各量与(1)同，纵坐标各量为RvBF,RvBF23222121ll(3)在线圈进、出磁场过程中，水平拉力F始终做正功，即R)+-v(2B=B)(B2=)SFS2(FW42342122124232422122211ll

14、lllllRvlllRvl答：在线圈穿过磁场区的过程中，线圈中的感应电流I以及拉动线圈的水平拉力F随时间t的变化图像分别如图(2)和图(3)所示其拉力所做的功为 2B v(l l-l l+l l)R2122124324说说明明：(1)tt23从 这一段时间，整个线圈都在匀强磁场中，磁通量为恒量，无感应电流 但有感应电动势，线圈(U=UU=UU=U)afedbcQ=2I Rt+I R(t-t)1212221 (3)如果线圈增加到n匝，则I不变(因感应电动势和线圈电阻都增大到n倍)，但F应增大到原来的n倍(因有n根导线受安培力)不受安培力，也不需要拉力线圈有惯性，以匀速度v向右运动 (2)由于线圈

15、始终匀速运动，动能不变，拉力F对线圈所做的功W等于感应电流在线圈电阻R上所产生的热量Q，其中Q为 例例3平行光滑的金属导轨宽度为L，导轨平面与水平面成角，导轨回路内接有一个定值电阻R和一节电动势为、内电阻为r的电池(导轨其余电阻均不计，长度足够长)空间有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B一根质量为m的金属棒ab水平放置在导轨平面上，如图所示无初速释放ab试分析ab的运动情况，求出ab运动达到稳定状态后的运动速度tv 分析：分析：当ab金属棒放置到导轨上后，接通电路，就有逆时针方向的电池电流由b向a 流过，这时ab在重力G沿导轨斜面方面的分力mgsin和安培力 的共同作用下做变加速运动

16、,而导线切割磁感线产生感应电动势又使回路中的电流不断地变大,金属棒受到的安培力也不断的增大,直到安培力与重力分力达到平衡时，ab棒的加速度才降到零，速度不再增大，此后，ab棒以最大速度沿导轨平面向下匀速滑动，达到稳定状态LrRB，则时，当总安mgsin=LBImgsin=F0=F0=a解解：BLLBrRmgvvmgLrRBLvBmgLrRBt池池池感22sin)(sinsinmaxmax.sin)(ab22BLLBrRmg池后的运动速度为加速运动达到稳定状态答：金属棒 说明：说明：对整个过程来说，电源所提供的电能与ab棒下滑过程所减少的重力势能转化为二部分能量：ab棒所增加的动能、在电阻R及r

17、上所产生的热能 例例4如图所示装置，有两根平行导轨，导轨的前段是倾斜的，后段是水平的，导轨的水平段处于竖直向下的匀强磁场B中有两个相同的金属杆，质量为m，杆与导轨垂直接触，两触点间距为l，电阻为R一根杆静放在水平导轨上，另一根放在距水平导轨高为h的斜轨上初速释放该导轨足够长，杆与导轨始终垂直，不计杆与导轨的摩擦，试求：(1)两杆最后达到的速度；(2)从开始到达到最后速度时在电路中所产生的热 分析：分析：本题的物理过程可以分为两步：第一步，是ab杆由斜轨下滑到水平轨道这区间无磁场、无摩擦，机械能守恒；等二步，是ab杆感应电流，此电流经ab杆和cd杆使这两杆同时受到一个大小相等、方时两杆都向右运动

18、(ab杆减速、cd杆加速)，各自都产生感应电动势，各自产生的电动势的大小也在变化，回路中的电流大小也随之变化，杆和cd杆的速度相等这时回路中的电流等于零，两杆不再受安培力而匀速向右运动这个速度就是我们要求的两杆最后达到的速度从能且转化来看，整个过程是ab杆的重力势能转化为ab杆和cd杆的动能以及电路所产生的热 具有水平初速向右运动时切割磁感线产生感应电动势，使回路有vabcd0向相反的安培力的作用杆受的安培力方向和方向相反使杆减速，而杆受的安培力方向和方向相同使杆沿的方向加速，此abvabcdvcdV000这过程杆速度由逐渐减小，而杆速度由零逐渐增大，必有一时abvcd0ab在水平轨道上，ab

19、杆向右运动切割磁感线产生感应电流，此电流又导致ab杆受安培力而减速，而cd杆受安培力向右加速，直至ab杆和cd杆以相同速度v向右运动(这时回路中电流为零，两杆不再受安培力而匀速运动)用F表示ah杆及cd杆受的安培力mgh=12mv02，杆有，对于杆有：根据动量定理，对于mv=Ftcdmv-mvFtab0v=v20由此可得解：解：ab杆下滑过程机械能守恒，有由、式可得mgh=212mvQ2vghQmgh2212从开始到两杆速度为v的过程，根据能量守恒有说明：说明：(1)电磁感应现象与磁场作用力互相联系的问题往往导致一系列互相制约、互相依存的复杂变化过程这一系列变化过程的终态往往是一种稳定状态，即

20、许多物理量各自达到一个恒定数值解这一类问题首先要学会分析物体系统的力学状态、电学状态如何逐步变化 (2)系统达到稳定状态的力学条件是，物体所受合力为零，加速度为零；系统达到稳定状态的电学条件是，由ab、cd与导轨组成的闭合回路内总面积不再改变，总通量保持恒定，电磁感现象终止 (3)当系统处于变化过程中时，许多力学量和电学量都在变化，系统内的物体通常都在做变加速运动，虽然牛顿定律仍然有效，但匀变速运动的规律已不适用力的冲量和力所做的功虽然也已经成为变力冲量和变力做功，但动量定理和动能定理仍然成立例例5图(1)中abcd是一边长为l、具有质量的刚性导线框，位于水平面内，bc边中串接有电阻R，导线的

21、电阻不计，虚线表示一匀强磁场区域的边界，它与线框的ab边平行，磁场区域的宽度为2l，磁感应强度为B，方向竖直向下线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下，沿光 滑 水 平 面 运 动，直 到 通 过 磁 场 区 域已 知 ab 边 试在下图的i-x坐标上定性画出：从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的 过程中，流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置坐标x变化的曲线刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，此时通过电阻 的电流大小为，Ri0分析：分析：题意指明ab边刚进入磁场时，线框便变为匀速运动，流过电阻 的电流为，这表明这段时间边的位置坐标从 到 之间，线框中电流 不变，线框受安培力和恒定拉力大小相等、

22、方向相反所Ri(abOl)i00以，恒定拉力大小为；线框全部进入磁场后到边离开磁场前的F=Bliab0这段时间(即ab边的位置坐标从l2l之间)，线框的磁通不变，线框中无感应电流，即i=0，这期间线框不受磁场力，线框在恒定拉力作用下加速，使边离开磁场时的速度大于边进入磁场时的速度 若用和分别表示边进入磁场区时刻和边的位置坐标为时刻的速度，abab(vvabab2lv022，则边离开磁场时线框中的感应电流 ，由此引发的线框v0)abii20边离开磁边离开磁场直到而使线框从恒定拉力受安培力磁cdab)F(F场的时间内(ab边的位置坐标从2l3l之间)，线框做减速运动这段时间线框发生的物理过程是：m

23、FFailBFRBlviv磁磁说明这段时间线框做加速度减小的减速运动，即开始速度减小得快而后来速度减小得慢，与之对应的是电流i的减小是开始快而后慢，这段时间，即因减速运动是在线框速度减小的极限是磁Rv)Bl(FF(vv20这段时间线框通所以时就是匀速运动的条件下，当磁,)FFRv)Bl(02，即，线框中又无电磁感应线框全部离开磁场后过的电流0=iii0 答：通过电阻R的电流i的大小随ab边位置坐标x变化的曲线，如图(2)所示且已知(B、l、R也已知)按题设，线框穿过磁场过程，R产生的热是多少？回答这样的问题就不必对过程进行像上述那样的详细分析，只需说说明明：如果本题边进入磁场的速度等于边离开磁

24、场的速度，abcdv0根据能量守恒就可求出 Q=WFs3l()BlvR20可以忽略下列说法中正确的是例例6 6电路如图所示，和是完全相同的灯泡，线圈 的电阻AAL12AKAABKAA2112合上开关 接通电路时，先亮，后亮，最后一样亮合上开关 接通电路时，和始终一样亮CKAADKAA2112、断开开关 切断电路时，立刻熄灭，过一会儿才熄灭断开开关 切断电路时，和都要过一会儿才熄灭分析：分析：电路中线圈L的电阻可以忽略，但在电流变化时它产生阻碍电流变化的自感电动势合上 接通电路时，支路和支路的电流都要增大，但支路中线圈 的自感电动势要阻碍电流增大，结果是KAAAL121AAKAALAAA2112

25、112先亮，后亮；断开 切断电路时，电源不再对和供电，但线圈 的自感电动势要阻碍电流的减小而在与形成的闭合通路中形成瞬间电流，而使和在断开开关 后都要过一会儿才熄灭AAK12答：选项A、D正确说明：合上时，通过和的电流方向都是自左向右；断开KAAK12后，由 的自感电动势在和形成的瞬间电流的方向是：的电流方向仍自左向右，的电流方向却是自右向左LAAAA1212【反馈练习】1a、b两个金属圆环静止套在一根水平放置的绝缘光滑杆上，如图所示一根条形磁铁自右向左向b环中心靠近时，a、b两环将A两环都向左运动，且两环互相靠近B两环都向左运动，且两环互相远离C两环都向右运动，且两环靠拢Da环向左运动，b环

26、向右运动答案：答案：A2如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为A受力向右B受力向左C受力向上D受力为零答案：答案：A3如图(1)所示，在x轴上方有垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴下方有垂直纸面向里的匀强磁场在xOy平面上有一个导线框，它由沿Ox 线框由图示位置开始计时，以恒定的角速度在xOy平面内绕O点逆时针转动，在其转动一周的过程中，导线中的感应电流(以逆时针方向电流为正向)随时间变化的规律应是图(2)中的哪一个？轴方向的半径、沿轴反方向的半径和 圆弧所组成导O

27、bOyOa14ab答案：答案：B4在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)在垂直纸面方向有一匀强磁场，则A若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动B若磁场方向垂直纸面向外并减小时，杆ab将向右移动C若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动D若磁场方向垂直纸面向里并减小时，杆ab将向右移动答案：答案：BD 5如图所示，有一个回路竖直放在匀强磁场中，磁场方向垂直回路所在平面(回路竖直部分足够长)，导线ab套在回路导线上可无摩擦地滑动而保持接触良好，设回路总电阻集中在R(其余电阻均不计)，当ab由静止开始下落后，下面说法中正确的是 A导线ab向

28、下做加速度越来越小的加速运动，直到以最大速度向下匀速运动 B导线ab运动的最大加速度为g，运动的最大速度为mgR/B2L2 C导线ab下落过程中机械能守恒 D导线ab下落过程中减少的重力势能转化为导线增加的动能和电阻R上所产生的热答案：答案：ABD6在回字形铁芯上左、右两侧各绕有一个线圈，左侧线圈接一个灯泡L，右侧线圈接平行金属导轨，导轨上有一根金属滑杆ab，导轨范围内有垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示下列叙述中正确的是A当ab向右匀速滑动时，灯L亮，有从c向d的电流通过LB当ab向左减速滑动时，灯L亮，有从d向c的电流通过LC当ab向右加速滑动时，灯L亮，有从d向c的电流通过LD当ab向左加

29、速滑动时，灯L亮，有从d向c的电流通过L答案：答案：BC 7一个闭合铁芯的两个线圈连线上各连结一根可滑动的、接触良好的结论是的金属棒，、磁场，的方向及线圈绕向如图所示，那么正确LLBB1212ALLBLL2121当匀速向右运动时，会向左匀速运动当匀加速向右运动时，会向右运动CLLDLL1212当匀加速向右运动时，会向右运动当减速向右运动时，会向左运动答案：答案：BCD 8完全相同的两个磁电式灵敏电流表a和b、零点在中央，指针可两侧偏转现将两表如图所示的方式连接起来，当将a表指针向逆时针方向拨动时，b表指针将会 A向逆时针方向转动 B不动 C向顺时针方向转动 D指针会转动，但转动方向无法判定答案

30、：答案：C 9电路如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，L是一个直流电阻很小而自感系数很大的自感线圈下列说法中不正确的是 A闭合S时，a、b同时亮，而且亮度相同 B闭合S时，b始终不亮，a逐渐亮起来后保持亮度不变 C断开S时，a灯立即灭，b灯亮一下就灭 D断开S时，a、b两灯都立即灭答案：答案：AC 10如图所示的电路，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，上电键将一电阻器短路，于是线圈中产生自感电动势这个自感电动势两个电阻器的阻值都是 电键 原来打开着，电流今合RKI=2R0AIBICID2I0000有阻碍电流的作用，最后电流由 减小为零有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流增大的作用，

31、因而电流保持 不变有阻碍电流增大的作用，但电流最后还是要增大到答案：答案：D反馈练习答案：反馈练习答案：1A 2A 3B 4BD 5ABD6BC 7BCD 8C 9AC 10D【课后练习】1如图所示，金属棒L在金属导轨MN，PQ上以OO为平衡位置，AA，BB为最大位移作简谐运动导轨间有如图方向的匀强磁场，其两端跟一个变压器相连，原、副线圈分别串接电流表，下述结论中正确的是：A金属棒L运动到平衡位置OO时，通过电流表 的读数为零，电流表 的读数为零 B当金属棒L运动到AA或BB位置时，通过电流表 的读数为零，电流表 的读数为零 C当金属棒L由AA向OO运动时，通过电流表 的电流方向为b a D当

32、金属棒L由AA向OO运动时，通过电流表 的电流方向为a b答案：答案：C 2垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，折形直导线ab=bc=2m，ab段与bc段夹角=30，如图所示，导线以v=4ms的速 (1)沿纸面向上运动；(2)沿纸面向左运动；(3)垂直纸面向外运动两点间的电势差试求度按下列方向匀速运动acUac伏；伏；答案0=(3)V-2=(2)V7.46=(1)V:acacac 3竖直向上的匀强磁场B的磁感应强度正在随时间线性增长，A匝数增大到2匝(其余条件不变)B半径增大到2R(其余条件不变)C面积增大到2S(其余条件不变)Da增大到2a(其余条件不变)Fk增大到2k(其余条件

33、不变)B=Bkt(Bk)RSnBa200、均为正的常数 在磁场中有一个单匝圆形线圈，线圈半径为，圆面积为，圆面的法线 方向与磁感线 夹角，如图所，可行办法是增大到电流现欲使线圈内的感应针方向感应电流为示，线圈内产生的顺时002IIEB2B(00增大到其余条件不变答案：答案：BF 4空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B水平放置的光滑金属圆环，圆心为O点、半径为r，从圆心O和圆环上a点接出导线，经电动势为的电池、电键S和电阻R(回路中其余电阻均不计)形成回路一根金属棍OP一端位于圆心O，另一端可与圆环密切接触，且可绕O点自由转动，如图所示闭合S，有电流从圆环经金属棍流向O点，从而使金属棍在磁场

34、力作用下顺时针转动，试求：PO转动的最大角速度max答案池22:maxB 5两金属杆ab和cd长均为l，电阻均为R，质量分别为M和m，且Mm用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，如图所示整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B若金属杆ab正好匀速向下运动，求其运动的速度答案2)(2)(:BLgRmMV 6如图所示，两条水平导轨成角度，导体EF以恒定速度v沿导轨运动匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面，导体EF每单位长度的电阻为r，导轨AC、AD的电阻不计，令EFAC，运动方向垂直E

35、F导体，AC=d，求导体从A点运动到C点这段时间内电路释放的总热量答案2:22vtgadBQ 7如图所示，两根平行的光滑金属导轨组成一个倾角为30的斜面，B=5特的匀强磁场竖直向上穿过导轨平面在导轨的另一端接上=12伏(r0)的电源，将导体杆ab放在两导轨上(ab垂直于导轨)，杆的质量为m=0.1千克，电阻为2欧导轨间距l=0.5米(1)求导体杆ab的最大加速度、最大速度(2)讨论速度最大时的能量转换关系(2)导体达最大速度后作匀速运动电池消耗的电能一部分通过电流秒米，秒米/5.33=V/125=(1)7maxmax2瓦瓦，瓦，为重力势能。部分克服重力做功转化做功转化为内能，另一动热电2.66

36、=P0.105=P2.76=P 8如图所示，在半径为R的圆柱体内，充满磁感应强度为B的匀 匀变化时，求金属杆上的感应电动势强磁场，有一长为 的金属杆放于磁场中。当磁感应强度以的变化率均LBt答案杆tBLRL42:22 9如图所示，有一半径为r的光滑金属圆盘，可绕过圆心的轴无磨擦地转动，在圆盘边缘的槽内缠绕着一根长绳，绳端挂一个质量为m的物体圆盘处在跟它垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B有一电阻R一端接于轴O，另一端与圆盘边缘接触释放物体后，圆盘开始绕轴O转动，若不计圆盘的电阻，求圆盘转动的最大角速度答案324:maxBmgR 10如图所示，竖直放置的光滑平等金属导轨，相距L，导轨一端接有一个电容

37、器，电容量为C，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度为B，质量为m的金属棒ab可紧贴导轨自由滑动现让ab棒静止下滑，试求金属棒的加速度并讨论金属棒ab的运动性质不考虑任何部分电阻及自感作用加速小于作均加速直线运动，且金属棒，答案gabCL22B+mmg=:课后练习答案：课后练习答案：伏；伏；0=(3)V-2=(2)V7.46=(1)V2acacac池2B24max56VMm gRBLQB d vtga()()222223BF1C(2)导体达最大速度后作匀速运动电池消耗的电能一部分通过电流秒米，秒米/5.33=V/125=(1)7maxmax2瓦瓦，瓦，为重力势能。部分克服重力做功转化做功转化为内能，另一动热电2.66=P0.105=P2.76=P杆3222BmgR49tB4LR2L8max10=mgm+B2，金属棒作均加速直线运动，且加速小于 L Cabg2