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电磁感应中的安培力问题


B. 线框完全进入磁场以后,做匀加速运动
C. b c边刚刚越出磁场边界以后,线框改做匀减速运动 D. b c边刚刚越出磁场边界以后,线框做加速度改变的减速运动
答案:ABD
练习3、如图所示,矩形线框的质量m=0.016kg, 长L=0.5m,宽d=0.1m,电阻R=0.1Ω.从离磁场区 域高h1=5m处自由下落,刚进入匀强磁场时,由于磁 场力作用,线框正好作匀速运动. L (1)求磁场的磁感应强度; d (2) 如果线框下边通过磁场 所经历的时间为△t=0.15s, h1 求磁场区域的高度h2. (1)0.4T (2)1.55m
A.由 0 到 to 时间内细线中的张力逐渐增大 B.由 0 到 to 时间内细线中的张力逐渐减小 C.由 0 到 to 时间内细线中张力不变 D.由 to 到 t1 时间内两杆靠近,细线中的张力消失
二、动生电场中安培力问题
例2.水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上,有一根导体 棒ab,用恒力F作用在ab上,由静止开始运动,回路总电 阻为R, a (1)在ab棒中电流方向? F安1 R F F (2)ab两点哪点电势高? F安2 (3)ab棒受安培力的方向? b (4)ab棒的最大速度为多少?
处理方法:根据平衡条件合外力等于零列式分析.
(2)导体处于非平衡态 —— 加速度不为零. 处理方法:根据牛顿第二定律进行动态
练习2、矩形闭合线框abcd在空中自由落下,经过如图方框范围 内的匀强磁场,磁场的方向垂直纸面向里.线框bc边刚刚进入磁场 内时,线框的加速度恰为零,则 A. 线框进入磁场的过程中做匀速运动
h2
思考题、如图所示,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保持水平而下滑。下列说法正确的是: A.ab棒先加速,后匀速,再减速 B.ab 棒受安培力越来越大,最大值为mg C.ab棒的重力势能不断减小 ,减小的重力势能全部转化为 回路的内能 R D.ab棒机械能不断减小,减小的机械能全部 转化为R上产生的焦耳热 a b
【答案】(1)5 m/s
(2)1.5 J
总结
感生电场中的安培力与 B值有关 动生电场中安培力与v 有关
安陆一中
肖友泉
一、感生电场中的安培力问题
例 1: 如图所示, 竖直向上的匀强磁场, 磁感应强度 B0=0.5
B T,并且以 t =0.1
T/s 在均匀增加,水平轨道电阻不计,
且不计摩擦阻力,宽 d=0.5 m 的导轨上放一电阻 R0=0.1 Ω 的导体棒,并用水平线通过定滑轮吊着质量 M=0.2 kg 的 重物,轨道左端连接的电阻 R=0.4 Ω,图中的 L=0.8 m,求 至少经过多长时间才能吊起重物 .
m L
答案:BD
例 3:如图所示,足够长的水平导体框架的宽度 L= 0.5 m,电 阻忽略不计,定值电阻 R =2 Ω 。磁感应强度 B=0.8 T 的匀强 磁场方向垂直于导体框平面,一根质量为 m=0.2 kg、有效电阻 r=2 Ω 的导体棒 MN 垂直跨放在框架上,该导体棒与框架间的 动摩擦因数 μ =0.5,导体棒在水平恒力 F=1.2 N 的作用下由 静止开始沿框架运动到刚开始匀速运动时,通过导体棒截面的 电荷量共为 q=2 C ,求: 一过程中,电路 2 中产生的电热。(g 取 10 m/s )
解:(1)由b到a (2)a点电势高 (3)安培力向左 (4)当F合=0时速度最大,
F F安 =BIL BLvm I R
B
联立解得
vm
FR 2 2 B L
结论:动生电场中的安培力与V的大小有关
电磁感应安培力问题分析 1、基本方法 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小 和方向; (2)由闭合电路欧姆定律求回路中的电流; (3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析); (4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程求解. 2.两种状态处理 (1)导体处于平衡态 —— 静止或匀速直线运动状态.
t=495 s
结论:感生电场中的安培力与B的大小有关
练习 1.水平面上的光滑平行导轨 MN、PQ 上放着光滑导体棒 ab 、 cd, 两棒用绝缘细线系住, 开始时匀强磁场的方向如图甲所示, 而磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图乙所示,不计 ab、cd 间电流 的相互作用,则细线中张力 ( BD )
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