法拉第电磁感应专题大题教案资料.doc
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1、法拉第电磁感应专题大题精品文档法拉第电磁感应定律专题1如图所示,宽度L=0.1m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值R=1.0的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=0.2T一根质量m=10g的导体棒MN放在导轨上,并与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直MN的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动,速度v=5.0m/s,在运动过程中始终保持导体棒与导轨垂直。求:(1)在闭合回路中产生感应电流I的大小;(2)作用在导体棒上拉力F的大小;(3)当导体棒移动50cm时撤去拉力,求整个过程中电阻R上产生的热量Q。2如图所示,两个
2、光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm,导体棒AB的电阻为r=1,且可以在光滑金属导轨上滑动,定值电阻R1=3,R2=6,整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向垂直与整个导轨平面,现用外力F拉着AB向右以v=5m/s速度作匀速运动求:(1)导体棒AB产生的感应电动势E和AB棒上的感应电流方向,(2)导体棒AB两端的电压U3如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计,导体棒与圆形导轨接触良好。求:(1)在滑动过
3、程中通过电阻r的电流的平均值;(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;(3)当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?4.如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L0.25m,电阻R0.5,导轨上停放一质量m0.1kg、电阻r0.1的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B0.4T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。试分析与求:(1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;(2)求金属杆运动的加速度;(3)写出外力F随时间变化的表达式;(4)
4、求第2.5s末外力F的瞬时功率。 5如图所示,宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的一端连接阻值为R=2的电阻导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.5T一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直当导体棒的速度大小v=2m/s时,(1)求通过电阻的电流I;(2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625N,求导体棒的加速度大小6如图所示,PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导
5、体框,水平放置,金属棒ab与PQ、MN垂直,并接触良好整个装置放在竖直向下的匀强磁场中,磁感强度B=0.4T已知ab有效长度为L=0.5m,电阻R1=2,R2=4,其余电阻均忽略不计,若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动,作用于ab的外力大小为多少?R1、R2上消耗的电热功率分别为多大?(不计摩擦)7如图所示,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的定值电阻导体棒ab长l=0.5m,其电阻为r,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,磁感应强度B=0.4T现使ab以v=10m/s的速度向右做匀速运动(1)ab中
6、的感应电动势多大?电流的方向如何?(2)若定值电阻R=3.0,导体棒的电阻r=1.0,则电路中的电流多大?8两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C长度也为l、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q求:(1)ab运动速度v的大小;(2)电容器所带的电荷量q9如图所示,MN、PQ是两条水平放置的平行光滑导轨,其阻值可以忽略不计,轨道间距
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