2017-2018学年物理教科版选修3-2 第一章 电磁感应 习题课 法拉第电磁感应定律的应用
2017-2018学年物理教科版选修3-2 第一章 电磁感应 习题课 法拉第电磁感应定律的应用第2页

(2) Wb  V

解析 (1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势.

3 s末,夹在导轨间导体的长度为:

l=vt·tan 30°=5×3×tan 30° m=5 m

此时:E=BLv=0.2×5×5 V=5 V

(2)3 s内回路中磁通量的变化量

ΔΦ=BS-0=0.2××15×5 Wb= Wb

3 s内电路产生的平均感应电动势为:

== V= V.

例2 如图2甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d=0.5 m.右端接一阻值为4 Ω的小灯泡L,在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B按如图乙规律变化.CF长为2 m.在t=0时,金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运动到EF位置,整个过程中小灯泡亮度始终不变.已知ab金属棒电阻为1 Ω,求:

图2

(1)通过小灯泡的电流;

(2)恒力F的大小;

(3)金属棒的质量.

答案 (1)0.1 A (2)0.1 N (3)0.8 kg

解析 (1)金属棒未进入磁场时,电路总电阻R总=RL+Rab=5 Ω

回路中感应电动势为:E1==S=0.5 V

灯泡中的电流为IL==0.1 A.

(2)因灯泡亮度不变,故在t=4 s末金属棒刚好进入磁场,且做匀速运动,此时金属棒中的