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(二)電磁感應中的一個重要推論--安培力的沖量公式 感應電流通過直導線時.直導線在磁場中要受到安培力的作用.當導線與磁場垂直時.安培力的大小為F=BLI.在時間△t內安培力的沖量.式中q是通過導體截面的電量.利用該公式解答問題十分簡便.下面舉例說明這一點. [例7]如圖所示.在光滑的水平面上.有一垂直向下的勻強磁場分布在寬為L的區域內.有一個邊長為a(a<L)的正方形閉合線圈以初速v0垂直磁場邊界滑過磁場后速度變為v(v<v0)那么 A.完全進入磁場中時線圈的速度大于(v0+v)/2, B.安全進入磁場中時線圈的速度等于(v0+v)/2, C.完全進入磁場中時線圈的速度小于(v0+v)/2, D.以上情況A.B均有可能.而C是不可能的 解析:設線圈完全進入磁場中時的速度為vx.線圈在穿過磁場的過程中所受合外力為安培力.對于線圈進入磁場的過程.據動量定理可得: 對于線圈穿出磁場的過程.據動量定理可得: 由上述二式可得.即B選項正確. [例8]光滑U型金屬框架寬為L.足夠長.其上放一質量為m的金屬棒ab.左端連接有一電容為C的電容器.現給棒一個初速v0.使棒始終垂直框架并沿框架運動.如圖所示.求導體棒的最終速度. 解析:當金屬棒ab做切割磁力線運動時.要產生感應電動勢.這樣.電容器C將被充電.ab棒中有充電電流存在.ab棒受到安培力的作用而減速.當ab棒以穩定速度v勻速運動時.有: BLv=UC=q/C 而對導體棒ab利用動量定理可得: -BLq=mv-mv0 由上述二式可求得: 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2013?徐匯區二模)(1)法拉第發現電磁感應現象的實驗裝置如圖所示,軟鐵環兩側分別繞兩個線圈,左側線圈為閉合回路,在其中一段導線下方附近放置一小磁針,小磁針靜止時N極指向北方如圖所示,右側線圈與電池、電鍵相連.則在閉合電鍵后,你將看到小磁針
B
B
(單選題)
(A)仍然在原來位置靜止不動            (B)抖動后又回到原來位置靜止
(C)抖動后停在N極指向東方位置         (D)抖動后停在N極指向西方位置
(2)通過歸納得出產生感應電流的條件是
穿過閉合回路中磁通量發生變化
穿過閉合回路中磁通量發生變化

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(2009?南匯區二模)學習了法拉第電磁感應定律E∝
△ф
△t
后,為了定量驗證感應電動勢E與時間△t成反比,某小組同學設計了如圖所示的一個實驗裝置:線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上,強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上.每當小車在軌道上運動經過光電門時,光電門會記錄下擋光片的擋光時間△t,同時觸發接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時間內線圈中產生的感應電動勢E.利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出,就能得到一系列的感應電動勢E和擋光時間△t.

在一次實驗中得到的數據如下表:
     次數
測量值
1 2 3 4 5 6 7 8
E/V 0.116 0.136 0.170 0.191 0.215 0.277 0.292 0.329
△t/×10-3s 8.206 7.486 6.286 5.614 5.340 4.462 3.980 3.646
(1)觀察和分析該實驗裝置可看出,在實驗中,每次測量的△t時間內,磁鐵相對線圈運動的距離都
相同
相同
(選填“相同”或“不同”),從而實現了控制
通過線圈的磁通量的變化量
通過線圈的磁通量的變化量
不變;
(2)在得到上述表格中的數據之后,為了驗證E與△t成反比,他們想出兩種辦法處理數據:第一種是計算法:算出
感應電動勢E和擋光時間△t的乘積
感應電動勢E和擋光時間△t的乘積
,若該數據基本相等,則驗證了E與△t成反比;第二種是作圖法:在直角坐標系中作
感應電動勢E與擋光時間的倒數
1
△t
感應電動勢E與擋光時間的倒數
1
△t
_關系圖線,若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線,則也可驗證E與△t成反比.

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(2011?閘北區二模)如圖所示的是一個可以用來測量電磁感應強度的裝置:一長方體容器內部高為L、厚為d,左、右兩側等高處裝有兩根完全相同的開口向上的管子a、b,上、下兩面裝有電極c和d;并經過開關S與電源連接,容器中注滿能導電的液體,液體的密度為ρ;將容器置于一勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,當開關S斷開時,豎直管子a、b中的液面高度相同;當開關S閉合時,豎直管子a、b中的液面將出現高度差.
(1)當開關S閉合后,
b
b
管子里的液面高.(選填“a”或“b”)
(2)當開關S閉合后,電路中電流表的讀數為I,兩管液面高度差為h,則磁感應強度B=
ρghd
I
ρghd
I

(3)(多選題)若用此裝置測量磁感應強度B時,為了提高測量的靈敏度,可采取的措施有
BC
BC

A.減小電流強度I                   B.減小液體的密度ρ
C.減小容器的厚度d                 D.減小容器的高度L.

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電磁感應與電路的綜合

關于電磁感應電路的分析思路其步驟可歸納為“一源、二感、三電”,具體操作為:

對于電磁感應電路的一般分析思路是:先電后力,具體方法如下:

①先做“源”的分析:分離出電路中由電磁感應所產生的________,并求出電源的________和電源的________.在電磁感應中要明確切割磁感線的導體或磁通量發生變化的回路相當于________,其他部分為________.接著用右手定則或楞次定律確定感應電流的________.在電源(導體)內部,電流由________(低電勢)流向電源的________(高電勢),在外部由正極流向負極.

②再做路的分析:分析電路的結構,畫出________,弄清電路的________,再結合閉合電路歐姆定律及串、并聯電路的性質求出相關部分的________,以便計算________

③然后做力的分析:分離力學研究對象(通常是電路中的桿或線圈)的受力分析,特別要注意________力與________力的分析.

④接著運動狀態的分析:根據力與運動狀態的關系,確定物體的________

⑤最后做能量的分析:找出電路中________能量的部分結構和電路中________能量部分的結構,然后根據能的轉化與守恒建立等式關系.

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(2006?鹽城一模)如圖所示在xoy所在的平面內,有兩根金屬絲MN和PQ,其形狀分別滿足方程y=asin
2πx
λ
和y=-asin
2πx
λ
,在兩金屬絲端點從M、P和N、Q之間各接二阻值為A的電阻絲,中間三個相交處均有絕緣表面層相隔,金屬絲電阻不計.x<0的區域內存在垂直xoy平面向下的磁感應強度為B的勻強磁場.兩金屬絲在沿x軸負方向的外力作用下,以初速度v勻速進入磁場.
(1)用法拉第電磁感應定律證明,金屬絲上的感應電流是正弦式電流.
(2)求將兩金屬絲全部拉入磁場中,外力所做的功.
(3)假設僅在
λ
2
<x<0的區域內存在垂xoy平面向下的磁感應強度為B的勻強磁場,求將兩金屬絲以速度v勻速拉過磁場外力所做的功.

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