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2016-01-04
四、计算题(第14题9分,第15题14分,第16题18分,共41分)
14、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n = 1500匝,横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0Ω,R1 = 4.0Ω,R2 = 5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;
(3)S断开后,求流经R2的电量。
15、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:
(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流;
(2)杆a做匀速运动时的速度;
(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度。
16、如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和 的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.
(1)如果两条导轨皆光滑,让 固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?
(2)如果将ab与 同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?
电磁感应练习答案
一、 单项选择:
1 2 3 4 5 6
D C D A A B
二、 多项选择:
7 8 9 10
AD ABC ABD BD
三、填空题:
11、1:2 1:4 1:2 1:1
12、N S a=c>d=b
13、①(连错一条线则得0分)
② Ⅰ.将开关闭合(或者断开);
Ⅱ.将螺线管A插入(或拔出)螺线管B
③ 右
三、 计算题:
14、解:(1)根据法拉第电磁感应定律
求出 E = 1.2V
(2)根据全电路欧姆定律
根据
求出 P = 5.76×10-2W
(3)S断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压 U = IR2=0.6V
流经R2的电量 Q = CU = 1.8×10-5C
15、⑴匀速时,拉力与安培力平衡,F=BIL
得:
⑵金属棒a切割磁感线,产生的电动势E=BLv
回路电流
联立得:
⑶平衡时,棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ,
得:θ=60°
16、解:(1) ab运动后切割磁感线,产生感应电流,而后受到安培力,当受力平衡时,加速度为0,速度达到最大,受力情况如图所示.则:
mgsinα=F安cosα
又F安=BIL
I=E感/2R
E感=BLvmcosα
联立上式解得
(2)若将ab、 同时释放,因两边情况相同,所以达到的最大速度大小相等,这时ab、 都产生感应电动势而且是串联.
∴mgsinα=F安‘cosα
F安‘=B L
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