文档介绍：第10讲电磁感应中常考的3个问题
1.(2012·北京理综,19)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图10-10所示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环,闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.
,经重复试验,,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是通八达( ).
图10-10

图10-11
-11所示,在倾角为θ的斜面上固定有两根足够长的平行光滑导轨,两导轨间距为L,金属导体棒ab垂直于两导轨放在导轨上,导体棒ab的质量为m,,
间t0后,再接通开关S,则关于导体棒ab运动的v-t图象可能正确的是( ).
3.(2012·临沂模拟)如图10-12所示,在垂直纸面向里、,=BC=l,线框导线的总电阻为R,则线框离开磁场的过程中( ).

图10-12

图10-13
4.(2012·山东理综,20)如图10-13所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向
下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,,不计导轨和导体棒的电阻,( ).
=2mgvsin θ
=3mgvsin θ
θ
,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功
-14所示,空间被分成若干个区域,分别以水平线aa′、bb′、cc′、dd′为界,每个区域的高度均为h,其中区域Ⅱ存在垂直于纸面向外的匀强磁场,区域Ⅲ存在垂直于纸面向里且与区域Ⅱ、质量为m的正方形导体框,导体框下边与aa′重合并由静止开始自由下落,导体框下边刚进入bb′就做匀速直线运动,′进入区域Ⅲ,导体框的下边到达区域Ⅲ:
(1)导体框在区域Ⅲ匀速运动的速度.
(2)从导体框下边刚进入bb′时到下边刚触到dd′时的过程中,导体框中产生的热量.(已知重力加速度为g,导体框始终在竖直面内运动且下边始终水平)
图10-14
参考答案:
【随堂演练】
[金属套环跳起的原因是开关S闭合时,,S闭合时,,线圈匝数越多,S闭合时,,、B、C错误、选项D正确.]
[当开关S闭合前导体棒ab匀加速运动时,其加速度为a=gsin θ,经时间t0,其末速度为vt=gt0sin ,导体棒ab会受到安培力作用,由左手定则可知,安培力沿导轨向上,当导体棒的重力沿导轨向下的分力与安培力平衡时,导体棒的运动速度达到稳定,这就是导体棒的收尾速度.]
[三角形线框向外匀速运动的过程中,由于有效切割磁感线的长度L=vt,所以线框中感应电动势的大小E=BLv=Bv2t,故选项A正确;线框离开磁场的运动过程中,通过线圈的电荷量Q=IΔl=·Δt=,选项B正确;当线框恰好刚要完全离开磁场时,线框有效切割磁感线的长度最大,则F=BIl=,选项C错误;线框的热功率P=Fv=BIv2t=,选项D错误.]
[导体棒由静止释放,速度达到v时,回路中的电流为I,则根据共点力的平衡条件,有mgsin θ=,以2v的速度匀速运动时,则回路中的电流为2I,则根据平衡条件,有F+mgsin θ=2BIL所以拉力F=mgsin θ,拉力的功率P=F·2v=2mgvsin θ,故选项A正确、选项B错误;当导体棒的速度达到时,回路中的电流为,根据牛顿第二定