高中物理法拉第电磁感应定律计算题

如图所示，线圈匝数n=100匝，面积S=50cm²，线圈总电阻r=10Ω，外电路总电阻R=40Ω，沿轴向匀强磁场的磁感应强度的变化率为5T/s，求：

（1）磁通量的变化率为多少？
（2）感应电流大小为多少？

如图所示，足够长的水平导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，定值电阻R=2Ω。磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直于导体框平面，一根质量为m=0.2kg、有效电阻r=2Ω的导体棒MN垂直跨放在框架上，该导体棒与框架的动摩擦因数μ=0.5，导体棒在水平恒力F=1.2N的作用下由静止开始沿框架运动到刚好达到最大速度时，通过导体棒截面的电量共为q=2C，求：
（1）导体棒的最大速度；
（2）导体棒从开始运动到刚好达到最大速度这一过程中，导体棒运动的距离和导体棒产生的电热。

如图甲所示，质量m＝6.0×10^－3 kg、边长L＝0.20 m、电阻R＝1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角α=30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g＝10 m/s².试求：

（1）在0～2.0 ×10^－2 s时间内线框中产生的感应电流的大小；
（2）在t ＝1.0×10^－2 s时线框受到斜面的摩擦力；

水平放置的两根平行金属导轨ad和bc，导轨两端a、b和c、d两点分别连接电阻R₁和R₂，组成矩形线框，如图所示，ad和bc相距L=0.5m，放在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1T，一根电阻为0.2Ω的导体棒PQ跨接在两根金属导轨上，在外力作用下以4m/s的速度，向右匀速运动，如果电阻R₁=0.3Ω，R₂=0.6Ω，导轨ad和bc的电阻不计，导体与导轨接触良好．求：

（1）导体棒PQ中产生的感应电流的大小；
（2）导体棒PQ上感应电流的方向；
（3）导体棒PQ向右匀速滑动的过程中，外力做功的功率．

如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上，导轨间距为L，电阻忽略不计且足够长，以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁感应强度为B．另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d（d＜L）的正方形线框连在一起组成的固定装置，总质量为m，导体棒中通有大小恒为I的电流．将整个装置置于导轨上，开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处．由静止释放后装置沿斜面向上运动，当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零．重力加速度为g．

（1）求刚释放时装置加速度的大小；
（2）求这一过程中线框中产生的热量；
（3）之后装置将向下运动，然后再向上运动，经过若干次往返后，最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动．求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离．

如图甲所示，有一面积，匝数n=100匝的闭合线圈，电阻为，线圈中磁场变化规律如图乙所示，磁场方向垂直纸面向里为正方向，求：

（1）t=1s时，穿过每匝线圈的磁通量为多少？
（2）t=2s内，线圈产生的感应电动势为多少？

如图所示，MN为裸金属杆，在重力的作用下，贴着竖直平面内的光滑金属长直导轨下滑，导轨的间距，导轨的上端接有的电阻，导轨和金属杆的电阻不计，整个装置处于的水平匀强磁场中，当杆稳定匀速下落时，每秒有0.02J的重力势能转化为电能，则这时MN杆的下落速度v的大小等于多少？