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1、第第 5 节节 电磁感应规律的应用电磁感应规律的应用 课时作业课时作业 2 1 一直升机停在南半球的地磁极上空 该处地磁场的方向竖直向上 磁感应强度为 B 直 升机螺旋桨叶片的长度为 l 螺旋桨转动的频率为 f 顺着地磁场的方向看螺旋桨 螺旋桨 按顺时针方向转动 螺旋桨叶片的近轴端为 a 远轴端为 b 如图所示 如果忽略 a 到转 轴中心线的距离 用 E 表示每个叶片中的感应电动势 则 A E fl2B 且 a 点电势低于 b 点电势 B E 2 fl2B 且 a 点电势低于 b 点电势 C E fl2B 且 a 点电势高于 b 点电势 D E 2 fl2B 且 a 点电势高于 b 点电势 2
2、 足够长的光滑金属导轨 EF PQ 水平放置 质量为 m 电阻为 R 的相同金属棒 ab cd 与 导轨垂直且接触良好 磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直导轨平面向里 如图所示 现用 恒力 F 作用于 ab 棒上 使它向右运动 则 A 安培力对 cd 做正功使它向右加速运动 B 外力 F 做的功等于克服 ab 棒上安培力做的功 C 外力做的功等于回路产生的总热量和系统的动能 D 回路电动势先增后减 两棒共速时为零 3 如图所示 磁感应强度为 B 的匀强磁场有理想界面 用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出 在其他条件不变的情况下 A 速度越大时 拉力做功越多 B 线圈边长 L1越大时 拉力做功越多 C
3、线圈边长 L2越大时 拉力做功越多 D 线圈电阻越大时 拉力做功越多 4 如图 a 所示 水平放置的两根平行金属导轨 间距 L 0 3m 导轨左端连接 R 0 6 的电 阻 区域 abcd 内存在垂直于导轨平面的 B 0 6T 的匀强磁场 磁场区域宽 D 0 2m 细 金属棒 A1和 A2用长为 2D 0 4m 的轻质绝缘杆连接 放置在导轨平面上 并与导轨垂直 每根金属棒在导轨间的电阻均为r 0 3 导轨电阻不计 使金属棒以恒定的速度v 1 0m s 沿导轨向右穿越磁场 计算从金属棒 A1进入磁场 t 0 到 A2离开磁场的时间内 不同时 间段通过电阻 R 的电流强度 并在图 b 中画出 5
4、位于竖直平面内的矩形导线框 abcd ab 长 L1 1 0m bc 长 L2 0 5m 线框的质量 m 0 2kg 电阻 R 2 其下方有一匀强磁场区域 该区域的上 下边 界 PP 和 QQ 均与 ab 平行 两边界间的距离为 H 且 H L2 磁场的 磁感应强度 B 1 0T 方向与线框平面垂 直 如图所示 令线框从 dc 边离 磁场区域上边界 PP 的距离为 h 0 7m 处自由下落 已知线框的 dc 边 进入磁场以后 ab 边到达边界 PP 之前的某一时刻线框的速度已达到 这一阶段的最大值 求从线框开始下落 到 dc 边刚刚到达磁场区域下 边界 QQ 的过程中 磁场作用于线框的安培力做
5、的总功 g 10m s2 6 如图甲所示 PQNM 是表面粗糙的绝缘斜面 abcd 是质量 m 0 5 kg 总电阻 R 0 5 边长 L 0 5 m 的正方形金属线框 线框的匝数 N 10 将线框放在斜面上 使斜面的倾角 由 0 开始缓慢增大 当 增大到 37 时 线框即将沿斜面下滑 现保持斜面的倾角 37 在 OO NM 的区域加上垂直斜面方向的匀强磁场 使线框的一半处于磁场中 磁场 的磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示 1 试根据图乙求出 B 随时间 t 变化的函数关系式 2 在 t 0 时刻线框能否沿斜面运动 若能运动 说出理由 若不能运动 求出从 t 0 时刻 开始经多
6、长时间线框即将发生运动 g 取 10m s2 sin37 0 6 7 如图所示 光滑的平行金属导轨水平放置 电阻不计 导轨间距为 l 左侧接一阻值为 R 的电阻 区域 cdef 内存在垂直导轨平面向下的有界匀强磁场 磁场宽度为 s 一质量为 m 电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上 与导轨垂直且接触良好 受到 F 0 5v 0 4N v 为 金属棒速度 的水平外力作用 从磁场的左边界由静止开始运动 测得电阻两端电压随时 间均匀增大 已知 l 1m m 1kg R 0 3 r 0 2 s 1m 1 分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动 2 求磁感应强度 B 的大小 3 若撤去外力后棒的速度 v 随位
