- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可不计．导轨间的距离l=0.20m．两根质量均为m=0.10kg的平行杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的为电阻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的作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动．经过t=0.5s，金属杆甲的加速度a=1.37m/s2，问此时两金属杆的速度各为多少？
正确答案
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
△S=（（x-v2△t）+v1△t）×l-lx=（v1-v2）l△t
由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势E=B
回路中的电流i=
杆甲的运动方程F-Bli=ma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（t=0时为0）等于外力F的冲量F1=mv1+mv2
联立以上各式解得v1=
v2=
代入数据得v1=8.15m/s
v2=1.85m/s
答：两金属杆的速度各为v1=8.15m/s；v2=1.85m/s．
（12分）如图所示，在竖直向上磁感强度为B的匀强磁场中，放置着一个宽度为L的金属框架，框架的右端接有电阻R．一根质量为m，电阻忽略不计的金属棒受到外力冲击后，以速度v沿框架向左运动．已知棒与框架间的摩擦系数为μ，在整个运动过程中，通过电阻R的电量为q，设框架足够长．求：
（2）电阻R上产生的热量。
正确答案
（1）s=
（1）设在整个运动过程中，棒运动的最大距离为s，ΔΦ=BLs，
又q=
由这几式可求出棒运动的最大距离s=
（2）在整个运动过程中，金属棒的动能一部分转化为电能，另一部分克服摩擦力做功，根据能量守恒定律有：
本题考查法拉第电磁感应定律，由公式q=It可求得通过导体棒的电量，其中I为平均电流，由欧姆定律和法拉第电磁感应定律可知q=
如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由东往西方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度约8km/s，则缆绳中的感应电动势大小为 V， 端电势高（填“A”或“B”）。
正确答案
8000，B
由法拉第电磁感应定律E=BLv可知感应电动势为8000V，B端电势高
如图所示，单匝线圈abcd在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次以速度2v匀速进入同一匀强磁场。第一次与第二次线圈中感应电流之比为 ，回路中产生的焦耳热之比为 。
正确答案
1∶2，1∶2
由法拉第电磁感应定律可知感应电动势之比为1:2，感应电流之比为1:2，焦耳热功率为
作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力。某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l的部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动。为使血液在管内不流动时能产生向前压强P，电流强度应调节为 。由于血液的特殊性，在电流方向上单位截面承受的电流强度不能超过I/，若其他条件不变，匀强磁场的宽度l至少为 。
正确答案
产生P的压强所需压力F=PS=Pab
压力F=F安即Pab=BIb解得I=
单位面积电流强度不超过I‘则面积为al区域电流I=alI’
由F=F安得Pab="B" alI’b解得l=
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