2022-2023学年高二物理竞赛课件：电磁感应习题 11

电磁感应习题课件13-1电子感应加速器中的磁场在直径为0.50m的圆柱形区域内是匀强的，若磁场的变化率为1.0×10-2T/s.试计算离开中心0.10m,0.50m,1.0m处各点的感生场强。目录结束已知：D=0.5m,dB/dt=1.0×10-2T/S。求：E1，E2，E3解：.EdlòdΦ=dtB2π2=E1r1ddtr1πB=E1r1ddt2=×1.0×1.0×10-212=5.0×10-4(V/m)B2π2=E2r2ddtRπr1=0.1m在处r2=0.50m在处目录结束=6.25×10-4(V/m)B2π2=E2r2ddtRπr3=1.0m在处B22=E2r2ddtR=(0.25)2×1.0×10-22×0.50B2π2=E3r3ddtRπ=3.13×10-4(V/m)B22=E3r3ddtR=(0.25)2×1.0×10-22×1.0目录结束13-2如图表示一个限定在半径为R的圆柱体内的均匀磁场B，B以10-2T/s的恒定变化率减少，电子在磁场中A、O、C各点处时，它所得到的瞬时加速度（大小和方向）各为多少？设r=5.0cm..ABCRr.r××××××××××××××××目录结束已知：dB/dt=-10-2t(s-1),r=5.0cm求：a解：.Edlò=B2ddtrπB=Erddt2×5×10-2×(-10)-2=12=2.5×10-4(V/m)电子在a点的加速度a=Fm=eEm=9.1×10-311.6×10-19×2.5×10-4=4.4×107(m/s2)a=0电子在o点的加速度A×.BCRr.r×××××××××××××××目录结束13-3一电子在电子感应加速器中沿半径为1.0m的轨道上作圆周运动，如它每转一周动能增加700eV,试计算电子轨道内磁通量的平均变化率。目录结束求：dB/dt解：已知：ΔEk=700eV,r=1.0m.Edlò=B2ddtrπB2π2=ErddtrπB2=Erddt=eEπΔEk2r.=πEk2rΔeE=EkΔe2rπ=1.6×10-19×3.14×(1.0)2700×1.6×10-19Bddt2=Er×2=rπEk2rΔe=223(T/s)目录结束13-4在半径为R的圆柱形体积内充满磁感应强度为B的均匀磁场，有一长为l的金属棒放在磁场中，如图所示，设dB/dt为已知，求棒两端的电势差。aBRol××××××××××××××××b目录结束求：dB/dt解：作一假想的回路aoba.EdlòdΦ=dte=.Edlòπ++=Edlòcos2Edlòcosqa0b0abπEdlòcos2ba=.Edlò=eabl2R22()l2Bddt=已知：R，dB/dt,I。aBRol××××××××××××××××b目录结束13-5边长为20cm的正方形导体回路，放置在圆柱形空间的均匀磁场中，已知磁感应强度的量值为0.5T，方向垂直于导体回路所围平面（如图所示），若磁场以0.1T/S的变化率减小，AC边沿圆柱体直径，B点在磁场的中心。（1）用矢量标出A、B、C、D、E、F、G各点处感生电场E的方向和大小；（2）AC边内的感生电动势有多大？（3）回路内的感生电动势有多大？（4）如果回路的电阻为2W

，回路中的感应电流有多大？（5）A和C两点间的电势差为多少？哪一点电势高。××××××××××××××××××××××××××××××××ABCDEFG目录结束已知：a=20cm,B=0.5T,dB/dt=-0.1T/s,R=2W求：(1)标出A,B,C,D,E,F,G各点E的方向；

解：(2)πeAC=Edlòcos2CA=0=a2eBddt=4×10-3(V)=(20×1.0-2)2×0.1=2×10-3(A)(3)(4)(2)eAB,(3)e,(4)I,

(5)UAC=IRe=24×10-3××××××××××××××××××××××××××××××××ABCDEFG目录结束=1×10-3(V)=UACReI´(5)=ReI×34UAUC>=×342×10-34×10-3×2目录结束

13-6一电磁“涡流”制动器由一导电率为g和厚度为d的圆盘组成，此盘绕通过其中心的轴转动，且有一覆盖面积为l2的磁场B垂直于圆盘，如图所示，若面积l2在离r处，当圆盘角速度为ω时，试说明使圆盘慢下来的道理。dωlrB目录结束解释：取一长方体，其电阻为dωlrBe=Blv=BlrwS=Rlg=lgld=1gd=I