山东青州一中2012届高三一轮物理复习测试：9.2法拉第电磁感应定(2)

图9－2－32

(1)导线中感应电流的大小；

(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率． 解析 (1)导线框的感应电动势为 ΔΦ

E，①

Δt1

ΔΦ＝2ΔB，②

2导线框中的电流为 E

I＝③ R

式中R是导线框的电阻，根据电阻率公式有 4lR＝ρ④

S

ΔB

联立①②③④式，将＝k代入得

ΔtI＝klS⑤ 8ρ

(2)导线框所受磁场的作用力的大小为 F＝BIl.⑥

它随时间的变化率为 ΔFΔB＝Il.⑦ ΔtΔt由⑤⑦式得 ΔFk2l2S＝⑧ Δt8ρ

klSk2l2S答案 (1) (2)8ρ8ρ

14．(2010·山东潍坊上学期抽样检测)(16分)如图9－2－33甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，上端接有电阻R1＝3 Ω，下端接有电阻R2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：

山东青州一中2012届高三一轮物理复习测试

世纪金榜 圆您梦想

图9－2－33

(1)磁感应强度B；

(2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.

解析 (1)由图乙知，杆自由下落距离是0.05 m，当地重力加速度g＝10 m/s2，则杆进入磁场时的速度v2gh＝1 m/s

由图乙知，杆进入磁场时加速度a＝－g＝－10 m/s2

由牛顿第二定律得mg－F安＝ma 回路中的电动势E＝BLv 杆中的电流I＝RRR并＝

R1＋R2B2L2v

F安＝BIL＝R并得B＝

2mgR并

＝2 T. Lv

ER并

ΔΦ

(2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势E＝Δt杆中的平均电流I＝

ER并

通过杆的电荷量Q＝I·Δt 1

通过R2的电荷量q＝＝0.05 C.

3答案 (1)2 T (2)0.05 C