摘要:(一)电磁感应中的“双杆问题 [例3]如图所示.两根平行的金属导轨.固定在同一水平面上.磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直.导轨的电阻很小.可忽略不计.导轨间的距离l=0.20m.两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲.乙可在导轨上无摩擦地滑动.滑动过程中与导轨保持垂直.每根金属杆的电阻为R=0.50Ω.在t=0时刻.两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行.大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上.使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0s.金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2.问此时两金属杆的速度各为多少? 解析:设任一时刻t两金属杆甲.乙之间的距离为x.速度分别为v1和v2.经过很短的时间△t.杆甲移动距离v1△t.杆乙移动距离v2△t.回路面积改变 由法拉第电磁感应定律.回路中的感应电动势 回路中的电流 . 杆甲的运动方程 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等.方向相反.所以两杆的动量时为0)等于外力F的冲量 联立以上各式解得 [来源:] 代入数据得 [例4]两根相距d=0.20m平行金属长导轨固定在同一水平面.处于竖直方向的匀强磁场中.磁场的磁感应强度B=0.2T.导轨上横放着两条金属细杆.构成矩形回路.每条金属细杆的电阻为r=0.25Ω.回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移.速度大小都是v=5.0m/s.如图所示.不计导轨上的摩擦. (1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小. (2)求两金属细杆在间距增加0.40m的滑动过程共产生的热量. 解析:(1)当两金属杆都以速度v匀速滑动时.每条金属杆中产生的感应电动势分别为: E1=E2=Bdv 由闭合电路的欧姆定律.回路中的电流强度大小为: 因拉力与安培力平衡.作用于每根金属杆的拉力的大小为F1=F2=IBd. 由以上各式并代入数据得N (2)设两金属杆之间增加的距离为△L.则两金属杆共产生的热量为.代入数据得 Q=1.28×10-2J.

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电磁感应中的功率问题、自感

1、电磁感应中的电路问题在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量的变化的回路将产生________.该导体或回路相当于________(它们的电阻为电源的内阻),将它们接上电容器,便可使电容器________;将它们接上电阻等用电器,在回路中形成________,便可对用电器供电.因此,电磁感应问题往往和电路联系在一起,解决这类问题的基本方法是:

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电流的大小和方向.

(2)画出等效电路图

(3)应用全电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解.

2、自感

①、自感现象:自感现象是一种特殊的电磁感应现象,它是由于导体本身的电流发生________时而产生的电磁感应现象.自感现象遵循电磁感应的所有规律.

②、自感电动势的方向:由楞次定律可知,自感电动势总是________原来导体中电流的变化.当回路中的电流增加时,自感电动势和原来电流的方向________;当回路中的电流减小时,自感电动势和原来电流的方向________.自感对电路中的电流变化有________作用,使电流不能________

③、自感系数:它由线圈________的性质决定.线圈越长,单位长度上线圈的匝数越多,截面积越大,它的自感系数越________.线圈中插入铁芯,自感系数增大很多,自感系数在国际单位制中的单位是________

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(2009?南汇区二模)学习了法拉第电磁感应定律E∝
△ф
△t
后,为了定量验证感应电动势E与时间△t成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间△t,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间△t.

在一次实验中得到的数据如下表:
     次数
测量值
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)观察和分析该实验装置可看出,在实验中,每次测量的△t时间内,磁铁相对线圈运动的距离都
相同
相同
(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制
通过线圈的磁通量的变化量
通过线圈的磁通量的变化量
不变;
(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E与△t成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出
感应电动势E和挡光时间△t的乘积
感应电动势E和挡光时间△t的乘积
,若该数据基本相等,则验证了E与△t成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作
感应电动势E与挡光时间的倒数
1
△t
感应电动势E与挡光时间的倒数
1
△t
_关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E与△t成反比.
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