高二物理電磁感應(yīng)大題專題

1、電磁感應(yīng)計(jì)算題1. 橫截面積s=0.2 m2,n=100匝的圓形線圈a,處在如圖所示的磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是b=0.6-0.02t(t),開始時(shí)s未閉合,r1=4 ,r2=6 ,c=30 f,線圈內(nèi)阻不計(jì)。求:(1)閉合開關(guān)s后,通過(guò)r2的電流大小和方向;(2)閉合開關(guān)s后一段時(shí)間又?jǐn)嚅_,問(wèn)切斷后通過(guò)r2的電荷量又是多少?2.用質(zhì)量為m、總電阻為r的導(dǎo)線做成邊長(zhǎng)為l的正方形線框mnpq,并將其放在傾角為的平行絕緣導(dǎo)軌上,平行導(dǎo)軌的間距也為l,如圖所示。線框與導(dǎo)軌之間是光滑的,在導(dǎo)軌的下端有一寬度為l(即ab=l)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的邊界aa'、bb

2、9;垂直于導(dǎo)軌,磁場(chǎng)的方向與線框平面垂直。如果把線框從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則線框恰好能夠勻速地穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,求:(1)線框通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度大小;(2)開始釋放時(shí),mn與bb'之間的距離;(3)線框在通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量。3.如圖所示，一對(duì)光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值r=0.3的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1的金屬棒mn放置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.4t，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒繼

3、續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái)，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比q1：q2=2:1，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，求（1）棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電阻r的電荷量q（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱q2（3）外力做的功wf4.如圖，質(zhì)量為m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒pq放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，pqbc構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為m，棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長(zhǎng)為l，開始時(shí)pq左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為r，右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r0。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)勻

4、強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b。在t0時(shí)，一水平向左的拉力f垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a。（1）求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；（2）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間拉力f達(dá)到最大值，拉力f的最大值為多少？（3）某一過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為q，導(dǎo)軌克服摩擦力做功為w，求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量。5把總電阻為2r的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，一長(zhǎng)度為2a、電阻等于r、粗細(xì)均勻的金屬棒mn放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過(guò)環(huán)心o時(shí)，求： (1)棒上電流的大小和方向

5、及棒兩端的電壓umn；(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率6如圖所示，水平面上固定一個(gè)間距l(xiāng)1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個(gè)導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度b1t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌一端接阻值r9的電阻導(dǎo)軌上有質(zhì)量m1kg、電阻r1、長(zhǎng)度也為1m的導(dǎo)體棒，在外力的作用下從t0開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v2，不計(jì)導(dǎo)軌電阻求：(1)t4s時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力的大小；(2)請(qǐng)?jiān)谙聢D所示的坐標(biāo)中畫出電流平方與時(shí)間的關(guān)系(i2t)圖象，并通過(guò)該圖象計(jì)算出4s內(nèi)電阻r上產(chǎn)生的熱量7 如下圖所示，兩條足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌mn、pq相距為l，導(dǎo)軌平面與水平面夾角30°，導(dǎo)軌電阻不計(jì)磁

6、感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上，長(zhǎng)為l的金屬棒ab垂直于mn、pq放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中r2為一電阻箱，已知燈泡的電阻rl4r，定值電阻r12r，調(diào)節(jié)電阻箱使r212r，重力加速度為g，閉合開關(guān)s，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，求：(1)金屬棒下滑的最大速度vm；(2)當(dāng)金屬棒下滑距離為s0時(shí)速度恰好達(dá)到最大，則金屬棒由靜止開始下滑2s0的過(guò)程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱8 如圖所示，有兩根足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻，相距l(xiāng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成角固定放置，底端接一阻值為r的電阻，在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)

7、磁場(chǎng)，方向垂直軌道平面斜向上現(xiàn)有一平行于ce、垂直于導(dǎo)軌、質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬桿ab，在沿軌道平面向上的恒定拉力f作用下，從底端ce由靜止沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab桿速度達(dá)到穩(wěn)定后，撤去拉力f，最后ab桿又沿軌道勻速回到ce端已知ab桿向上和向下運(yùn)動(dòng)的最大速度相等求：拉力f和桿ab最后回到ce端的速度v.9 如圖甲所示，豎直面上有兩電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d為0.5m，上端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為2的電阻r連接，下端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為4的小燈泡l連接，在cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，ce長(zhǎng)為2m.在t0時(shí)，電阻為2的金屬棒以某一初速度從ab位置緊貼導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒從ab位置運(yùn)動(dòng)到ef位置過(guò)程中，小燈泡的亮度沒(méi)有發(fā)生變化，g取10m/s2.求：(1)通過(guò)小燈泡的電流強(qiáng)度；(2)金屬棒的質(zhì)量；(3)t0.25s時(shí)金屬棒兩端的電勢(shì)差10如圖所示，p、q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為l1，處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一導(dǎo)體桿ef垂直于p、q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為l2的正方形金屬