- 法拉第电磁感应定律
- 共387题
如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平,
(1)磁感应强度的大小;
(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。
正确答案
(1)设小灯泡的额定电流I0,有:P=I02R①
由题意,在金属棒沿着导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为 I=2I0②
此时刻金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有 mg=BLI③
联立①②③式得 
(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得
E=BLv⑤
E=RI0⑥
联立①②④⑤⑥式得 v=
解析
略。
知识点
如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图像是
正确答案
解析
由楞次定律可知,感应线圈中电流方向变化,综合分析两个峰值不可能相等,由排除法可知正确答案选D
知识点
如图所示,质量

















(1)求框架开始运动时
(2)从



正确答案
(1)6m/s (2)1.1m
解析
(1)ab对框架的压力 
框架受水平面的支持力
依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力

ab中的感应电动势E=
MN中电流 
MN受到的安培力 
框架开始运动时
由上述各式代入数据解得v=6m/s⑧
(2)闭合回路中产生的总热量: 
由能量守恒定律,得:
代入数据解得x=1.1m⑾
知识点
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上,与导轨垂直开良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时,撤去拉力,a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动,此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R,b棒的质量为m,重力加速度为g,导轨电阻不计。求
(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a棒中的电流强度Ia与定值电阻中的电流强度Ic之比;
(2)a棒质量ma;
(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F。
正确答案
见解析
解析
(1)






解得:
(2)由于







当


向上匀速运动时,



由以上各式联立解得:
(3)由题可知导体棒

知识点
如图,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a
正确答案
解析
由题意知:圆环a b电流方向相同,在安培力作用下体现出相互吸引的效果,且根据楞次定律“增反减同”原则,a环在减速旋转。
知识点
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