電磁感應作業答案

2022-12-28 11:15:05 字數 2036 閱讀 9163

1、解:(1)由法拉第電磁感應定律:e=n

磁通量定義△=△bs

代入資料得e=4v

(2)由閉合電路歐姆定律:i=

代入資料得i=0.8a;

(3)u=ir得u=3.2v,由楞次定律可知電流在導體中由b→a,

uab=﹣3.2v;

2、解析 (1)0~1 s棒只受拉力,由牛頓第二定律得f=ma,金屬棒進入磁場前的加速度

a==10 m/s2.

設其剛要進入磁場時速度為v,

v=at=10×1 m/s=10 m/s.

金屬棒進入磁場時切割磁感線,感應電動勢

e=blv=0.2×0.5×10 v=1 v.

(2)小燈泡與電阻r併聯,r並==2 ω,通過金屬棒的電流大小i==0.4 a,小燈泡兩端的電壓u=e-ir=1 v-0.4×0.5 v=0.8 v.

金屬棒受到的安培力大小fa=bil=0.2×0.4×0.5 n=0.04 n,

由右手定則和左手定則可判斷安培力方向水平向左

3、解析 (1)由楞次定律知感應電流的方向為逆時針方向.(2)由法拉第電磁感應定律得

e=n=n·l2=0.5 v

則p==0.25 w

(3)i==0.5 a,f安=nbil

f安+f線=mg

聯立解得f線=1.2 n.

(4)細線的拉力剛好為0時滿足:

f安=mg

f安=nbil

聯立解得:b=0.84 t

(5)由q=it得:q=0.5×6 c=3 c.

4、解析 (1)根據法拉第電磁感應定律

e=blv=1×0.5×4 v=2 v

又r外==ω=0.2 ω

則感應電流的大小i==a=5 a

(2)根據右手定則判定電流方向為q→p

(3)導體棒pq勻速運動,則

f=f安=bil=1×5×0.5 n=2.5 n

故外力做功的功率p=fv=2.5×4 w=10 w.

5、解析 (1)由牛頓第二定律得a==12 m/s2

進入磁場時的速度v==2.4 m/s

(2)感應電動勢e=blv

感應電流i=

安培力fa=ibl

代入得fa==48 n

(3)健身者做功w=f(s+d)=64 j

f-mgsin θ-fa=0

cd棒在磁場區做勻速運動

在磁場中運動時間t=

焦耳熱q=i2rt=26.88 j.

6、解:(1)由法拉第電磁感應定律得:

e=blv=0.4×0.5×10v=2v;

由右手定則判斷ab中電流的方向為從b向a,由閉合電路歐姆定律得:

i==a=0.5a,

uab=e﹣ir=2﹣0.5×1=1.5v 且a點電勢高於b點;

(2)安培力大小為:f=bil=0.4×0.5×0.5=0.1n;

摩擦力為:f=μmg=0.5×10=5n

根據平衡條件可知:f'=f+f=5+0.1=5.1n;

10s內導體棒移動距離為:s=vt=10×10=100m

10s內水平外力的做的功是:w=f's=5.1×100=510j。

7、解:(1)由v-t圖象可知

由牛頓第二定律

(或由圖可知,t=10s時,v=4m/s

聯立以上各式,代入資料得:

=0.24n

(2 聯立以上各式,代入資料得

8、解:(1)線框在下落階段勻速進入磁場瞬間

mg = f + ①

解得 v2 = ②

(2)線框從離開磁場至上公升到最高點的過程

(mg + f ) h = mv1 2 ③

線框從最高點回落至磁場瞬間

(mg - f ) h = mv2 2 ④

③、④ 式聯立解得

v1 = ⑤

(3)線框在向上通過通過過程中

mv02 - mv12 = q +(mg + f)(a + b) ⑦

v0 = 2 v1

q = m [ (mg)2 – f 2 ] -(mg + f)(a + b)

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