專題電磁感應的應用課后練習一及詳解_第1頁
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1、 PAGE 第 3 - 頁 簡單學習網課程課后練習學科：物理專題：電磁感應的應用主講教師：徐建烽 北京著名物理高級教師 HYPERLINK / 北京市海淀區上地東路1號盈創動力大廈E座702B免費咨詢電話 4008-110-818總機一如圖所示，用絲線懸掛一個閉合金屬環于O點，虛線左邊有勻強磁場，右邊沒有磁場。用手將金屬環拉起后放下使其自由擺動，但金屬環的擺動會很快停下來。試解釋這一現象。若整個空間都有向外的勻強磁場，會有這種現象嗎？題二一種測量血管中血流速度的儀器原理如圖所示，在動脈血管兩側分別安裝電極并加有磁場。設血管直徑是2.0 mm，磁場的磁感應強度為0.0

2、80 T，電壓表測出的電壓為0.10 mV，求血流速度的大小。題三在國慶焰火聯歡晚會中，天空中出現了如圖所示的雪域天路巨幅煙花畫，現場觀眾均為我國交通運輸的發展而興高采烈。鐵路運輸的原理是：將能夠產生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節車廂的下面，如圖甲(俯視圖)所示，當它經過安放在兩鐵軌之間的矩形線圈時，線圈會產生一個電信號傳輸給控制中心。已知矩形線圈的長為L1，寬為L2，匝數為n。若安裝在火車首節車廂下面的磁鐵產生的勻強磁場的寬度大于L2，當火車通過安放在兩鐵軌之間的矩形線圈時，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號u隨時間t變化的關系如圖乙所示。不計線圈電阻，據此計算：（1）火車的加速度；（2）火車在

3、t1t2時間內的平均速度和安裝在火車首節車廂下面的磁鐵產生的勻強磁場寬度。課后練習詳解題一答案：見詳解詳解：只有左邊有勻強磁場，金屬環在穿越磁場邊界時，由于磁通量發生變化，環內一定會有感應電流產生，根據楞次定律將會阻礙相對運動，所以擺動會很快停下來，這就是電磁阻尼現象。當然也可以用能量守恒來解釋：既然有電流產生，就一定有一部分機械能向電能轉化，最后電流通過導體轉化為內能。若空間都有勻強磁場，穿過金屬環的磁通量反而不變化了，因此不產生感應電流，也就不會阻礙相對運動，擺動就不會很快停下來。題二答案：0.625m/s詳解：流動的血液相當于導體在磁場中做切割磁感線運動，其在磁場中切割磁感線的有效長度等于垂直于磁場方向的血管直徑2.0 mm，電壓表的讀數0.10 mV等于血管在這一直徑兩端的感應電動勢，那么由公式E=BLv得血流速度大小為：v=E/BL=0.1010-3/（0.0802.010-3）m/s=0.625 m/s。題三答案：（1） （2） 詳解：（1）根據法拉第電磁感應定律可知，線圈中產生的感應電動勢EnBL2v不計線圈電阻，t1時刻線圈兩端電壓u1nBL2v1，t2時刻線圈兩端電壓u2nBL2v2則火車的加速度a(v2v1)/(t2t1)，聯立解得a。（2）由于火車做勻加速運動

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