電磁感應(yīng)計(jì)算題

1、xxxXXXXX學(xué)校XXXX年學(xué)年度第二學(xué)期第二次月考XXX年級(jí)xx班級(jí)姓名：_班級(jí)：_考號(hào)：_題號(hào)一、計(jì)算題二、綜合題總分得分評(píng)卷人得分一、計(jì)算題（每空？ 分，共？ 分）1、如圖所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直與導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動(dòng)變阻器的阻值，不計(jì)其他電阻。（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求通過(guò)棒的電流I及棒的速率v。（2）改變Rx，待棒沿導(dǎo)軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間

2、，若它能勻速通過(guò)，求此時(shí)的Rx。2、如圖328所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1 T，金屬棒AD長(zhǎng)0.4 m，與框架寬度相同，電阻r1.3 ，框架電阻不計(jì)，電阻R12，R21 .當(dāng)金屬棒以5 m/s速度勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求：(1)流過(guò)金屬棒的感應(yīng)電流為多大？(2)若圖中電容器電容C0.3F，則電容器中儲(chǔ)存多少電荷量？3、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)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

3、向及棒兩端的電壓UMN；  (2)圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率。4、如圖1所示，匝數(shù)200匝的圓形線圈，面積為50cm2，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，并設(shè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為正。線圈的電阻為0.5，外接電阻R=1.5。當(dāng)穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)按圖2所示的規(guī)律變化時(shí)，求：（1）作出線圈中感應(yīng)電流i 隨時(shí)間t變化的圖象(以逆時(shí)針方向?yàn)檎?  (不必寫計(jì)算過(guò)程)（2）由圖象計(jì)算通過(guò)電阻R的電流的有效值。 5、如圖所示，兩根半徑為r光滑的圓弧軌道間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)

4、有一根長(zhǎng)度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處開始下滑，到達(dá)軌道底端MN時(shí)對(duì)軌道的壓力為2mg，求：(1)棒到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)電阻R0兩端的電壓；(2)棒下滑過(guò)程中R0產(chǎn)生的熱量；(3)棒下滑過(guò)程中通過(guò)R0的電量6、如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L1 m，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為R0.40 的電阻，質(zhì)量為m0.01 kg、電阻為r0.30 的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌

5、電阻不計(jì)，g取10 m/s2（忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響）。(1) 判斷金屬棒兩端a、b的電勢(shì)高低；(2) 求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3) 在金屬棒ab從開始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。7、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.2m，長(zhǎng)為2d，d=0.5m，上半段d導(dǎo)軌光滑，下半段d導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因素為=，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為=30°勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T，方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為m=0.2kg的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在粗糙的下半段一直做勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R=3，導(dǎo)體棒的電阻為r=1，

6、其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）導(dǎo)體棒到達(dá)軌道底端時(shí)的速度大?。唬?）導(dǎo)體棒進(jìn)入粗糙軌道前，通過(guò)電阻R上的電量q；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q8、圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d=05m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B002T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上，其電阻均為r0.1，質(zhì)量分別為M1=03kg和M205kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=08N的作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)。試求： (1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=02V時(shí)，棒L2的加速度為多大；(2)棒L2

7、能達(dá)到的最大速度vm.9、如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里，線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)求：（1）線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2；（2）線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1；（3）線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q10、如圖329所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1 ；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂

8、直，桿及軌道的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.50 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向下現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得外力F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示求(1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大?。?2)桿開始運(yùn)動(dòng)后的時(shí)間t內(nèi)，通過(guò)電阻R電量的表達(dá)式(用B、l、R、a、t表示)圖32911、如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)。螺線管與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi)，與水平面的夾角為q，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌，桿與導(dǎo)軌接觸良好，并

9、可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g。忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。（1）為使ab桿保持靜止，求通過(guò)ab的電流的大小和方向；（2）當(dāng)ab桿保持靜止時(shí)，求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率；（3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率DB/Dtk（k0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)桿的速度為v時(shí)，桿的加速度大小。12、如圖所示，傾角q30°、寬為L(zhǎng)1m的足夠長(zhǎng)的U形光 滑金屬框固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1T、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m0.2 kg

10、，電阻R1 W的金屬棒ab，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上移動(dòng)。（金屬棒ab始終與導(dǎo)軌接觸良好且垂直，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及一切摩擦）問(wèn)：(1)若牽引力是恒力，大小F=9 N，則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v1多大？(2)若金屬棒受到向上的拉力在斜面導(dǎo)軌上達(dá)到某一速度時(shí)，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時(shí)止，通過(guò)金屬棒的電量為q=0.48C，金屬棒發(fā)熱為Q=1.12J，則撤力時(shí)棒的速度v2多大？13、如圖甲所示，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.3m。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有固定電阻R=0.4。導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2的金屬桿ab，整個(gè)裝置處于磁感

11、應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時(shí)采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。（l）試證明金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并計(jì)算加速度的大?。唬?）求第2s末外力F的瞬時(shí)功率；（3）如果水平外力從靜止開始拉動(dòng)桿2s所做的功為0.3J，求回路中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少。14、如圖所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為 R的電阻，處在方向豎直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略.初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度

12、，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.（1）求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力.（2）若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，則這一過(guò)程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別為多少？（3）導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？                   

13、;        15、如下圖（a）所示，間距為l、電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如下圖（b）所示。t=0時(shí)刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，同時(shí)下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上由靜止釋放。在ab棒運(yùn)動(dòng)到區(qū)域的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動(dòng)，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域沿斜面的長(zhǎng)度為2l，在

14、t=tx時(shí)刻（tx未知）ab棒恰進(jìn)入?yún)^(qū)域，重力加速度為g。求：（1）通過(guò)cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)的方向；（2）當(dāng)ab棒在區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率；（3）ab棒開始下滑的位置離EF的距離；（4）ab棒開始下滑至EF的過(guò)程中回路中產(chǎn)生的熱量。16、如圖3311甲所示，一足夠長(zhǎng)阻值不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ之間的距離L1.0 m，NQ兩端連接阻值R1.0 的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角30°.一質(zhì)量m0.20 kg、阻值r0.50 的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用絕緣細(xì)線通過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量M0.60 kg的重物P相連細(xì)線與金

15、屬導(dǎo)軌平行金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v與時(shí)間t之間的關(guān)系如圖3311乙所示，已知金屬棒在00.3 s內(nèi)通過(guò)的電量是0.30.6 s內(nèi)通過(guò)電量的，g10 m/s2，求：甲乙圖3311(1)00.3 s內(nèi)棒通過(guò)的位移；(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量17、磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用， 圖左是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖，磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道（簡(jiǎn)稱通道）組成, 如圖右所示，通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m，工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B = 8.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；沿x軸負(fù)方向加上勻強(qiáng)電場(chǎng)，使兩極板間的電壓U = 99.6V；海水沿

16、y軸方向流過(guò)通道, 已知海水的電阻率=0.20·m.(1)船靜止時(shí)，求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向；(2)船以 = 5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)。以船為參照物，海水以5.0 m/s的速率涌入進(jìn)水口，由于通道的截面積小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水的速率增加到  = 8.0 m/s, 求此時(shí)金屬板間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U感 .(3)船行駛時(shí)，通道中海水兩側(cè)的電壓按U'=U -U感 計(jì)算，海水受到電磁力的80% 可以轉(zhuǎn)換為船的動(dòng)力, 當(dāng)船以vs =5.0 m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。    18、如圖甲所示，水平虛面PQ上

17、方兩側(cè)有對(duì)稱的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向分別水平向左和水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B02T.用金屬條制成的閉合正方形框aabb邊長(zhǎng)L0.5m，質(zhì)量m0.3kg，電阻R1.現(xiàn)讓金屬方框平面水平，aa邊、bb邊分別位于左、右兩邊的磁場(chǎng)中，且與磁場(chǎng)方向垂直，金屬框由靜止開始下落，其平面在下落過(guò)程中始終保持水平，當(dāng)金屬框下落至PQ前一瞬間，加速度恰好為零以金屬框下落至PQ為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，PQ下方加一范圍足夠大的豎直向下的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t之間的關(guān)系圖象如圖乙所示不計(jì)空氣阻力及金屬框的形變g取10m/s2.求： (1)方框經(jīng)過(guò)PQ位置時(shí)的速度大小(2)方框越過(guò)PQ后2s內(nèi)下落的距離(3)方框越過(guò)

18、PQ后2s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱19、如圖所示，光滑斜面的傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊長(zhǎng)l1=1m，bc邊的邊長(zhǎng)l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.1，線框用細(xì)線通過(guò)定滑輪與重物相連，重物的質(zhì)量M=2kg，斜面上ef線與gh線（ef/gh/pq/ab）間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T；gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.5T，如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)gh線所用的時(shí)間為2.3s，取g=10m/s2，求：   （1）ef線和gh線間的距離。 &#

19、160; （2）ab邊由靜止開始至運(yùn)動(dòng)到gh線這段時(shí)間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱。   （3）ab邊剛越來(lái)gh線瞬間線框的加速度。20、隨著越來(lái)越高的摩天大樓在各地的落成，至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)漸漸地不適用了。這是因?yàn)殇撍鞯拈L(zhǎng)度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加，這樣這些鋼索會(huì)由于承受不了自身的重量，還沒有掛電梯就會(huì)被扯斷。為此，科學(xué)技術(shù)人員正在研究用磁動(dòng)力來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。如圖所示就是一種磁動(dòng)力電梯的模擬機(jī)，即在豎直平面上有兩根很長(zhǎng)的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，B1= B2=1T，兩磁場(chǎng)始終豎直向上作勻速運(yùn)動(dòng)。電梯橋廂

20、固定在如圖所示的一個(gè)用超導(dǎo)材料制成的金屬框abcd內(nèi)（電梯橋廂在圖中未畫出），并且與之絕緣電梯載人時(shí)的總質(zhì)量為5×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長(zhǎng)Lcd =2m，兩磁場(chǎng)的寬度均與金屬框的邊長(zhǎng)Lac相同，金屬框整個(gè)回路的電阻R=9.5×104，假如設(shè)計(jì)要求電梯以v1=10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，那么，（1）磁場(chǎng)向上運(yùn)動(dòng)速度v0應(yīng)該為多大？（2）在電梯向上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為維持它的運(yùn)動(dòng)，外界必須提供能量，那么這些能量是由誰(shuí)提供的？此時(shí)系統(tǒng)的效率為多少？（取g=10m/s2，保留三位有效數(shù)字）21、如圖所示，兩根正對(duì)的平行金屬直軌道MN、M'N

21、9;位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM'端之間接一阻值R=0.50的定值電阻，NN'端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.60T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN'重合?，F(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場(chǎng)的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)的左邊界時(shí)撤去F，導(dǎo)體桿ab穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，結(jié)果恰好能

22、通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)PP'。已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.10，軌道的電阻可忽略不計(jì)，取g=10ms2。求：   （1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體桿的電流大小和方向；   （2）導(dǎo)體桿剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大??；   （3）導(dǎo)體桿穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱。    22、如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，兩導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)=1.0 m，導(dǎo)軌平面與水平面問(wèn)的夾角為30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂

23、直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的M、P兩端連接阻值為R=3.0的電阻金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線通過(guò)光滑定滑輪與重物相連，金屬棒的質(zhì)量m=0.20 kg，電阻r=0.50，重物的質(zhì)量M=0.60 kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，g=10 ms2求：    (1)所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?    (2)電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少?時(shí)間(s)00.10.20.30.40.50.6上滑距離(m)00.050.150.350.701.051.4023、如圖所示，一正方形平面導(dǎo)

24、線框，經(jīng)條不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩與另正方形平面導(dǎo)線框相連，輕繩繞過(guò)兩等高的輕滑輪，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。兩線框位于同一豎直平面內(nèi)，邊和邊是水平的。兩線框之間的空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,該區(qū)域的上、下邊界MN和PQ均與邊及邊平行，兩邊界間的距離為h7840 cm。磁場(chǎng)方向垂直線框平面向里。已知兩線框的邊長(zhǎng)均為l4000 cm，線框的質(zhì)量為m10.40 kg，電阻為R10.80 。線框的質(zhì)量為m20.20 kg，電阻為R20.40 ?，F(xiàn)讓兩線框在磁場(chǎng)外某處開始釋放，兩線框恰好同時(shí)以速度v1.20 ms勻速地進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)空氣阻力，重力加速度取g10ms2。求： (1)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。(2) 邊剛

25、穿出磁場(chǎng)時(shí)，線框中電流強(qiáng)度的大小。24、在質(zhì)量為M=1kg的小車上，豎直固定著一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，寬L=0.05m、總電阻R=100的n=100的n=100匝矩形線圈。線圈和小車一起靜止在光滑水平面上，如圖（1）所示?，F(xiàn)有一子彈以v0=110m/s的水平速度射入小車中，并立即與小車（包括線圈）一起運(yùn)動(dòng)，速度為v1=10m/s。隨后穿過(guò)與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的水平有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直紙面向里，如圖所示。已知子彈射入小車后，小車運(yùn)動(dòng)的速度v隨車的位移s變化的v s圖象如圖（2）所示。求：  （1）子彈的質(zhì)量m0；（2）小車的位移s=10cm時(shí)線圈中的電流大小I；（

26、3）在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈某一截面的電荷量q；（4）線圈和小車通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中線圈電阻的發(fā)熱量Q。25、如圖所示,傾角為=37o、電阻不計(jì)的、間距L=0.3m且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌處在磁感強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值R0=2的電阻.在平行導(dǎo)軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg電阻r=2，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5。金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初速度0=10m/s上滑直至上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)上端電阻的電量q=0.1C（g=10m/s2）(1)金屬棒的最大加速度；(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量。評(píng)卷人得分二、綜合題（每空？ 分，共？ 分）26、

27、如圖所示，MN、PQ為平行光滑導(dǎo)軌，其電阻忽略不計(jì)，與地面成30°角固定N、Q間接一電阻R=1.0，M、P端與電池組和開關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1.0，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)將一條質(zhì)量m=40g，電阻R=1.0的金屬導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并保持導(dǎo)線ab水平已知導(dǎo)軌間距L=0.1m，當(dāng)開關(guān)S接通后導(dǎo)線ab恰靜止不動(dòng)試計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。27、如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動(dòng).輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.在豎直平面內(nèi)有間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電

28、阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦。(1)若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大?       (2)對(duì)一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測(cè)出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度,可得出實(shí)驗(yàn)圖線.圖20乙中畫出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為和時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算與的比值。參考答案一、計(jì)算題1、知識(shí)點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象L2 L3【答案解析】（1）（2）解析：（1）當(dāng)Rx=R棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，由平衡

29、條件，安培力，解得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，電流，解得  （2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過(guò)，由平衡條件棒沿導(dǎo)軌勻速，由平衡條件，金屬板間電壓解得.【思路點(diǎn)撥】本題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中有關(guān)感應(yīng)電流的計(jì)算，通過(guò)平衡條件求出金屬棒的速度. 2、解析：(1)棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)EBlv0.2 V外電阻R通過(guò)棒的感應(yīng)電流I0.1 A.(2)電容器兩板間的電壓UIR V帶電量QCU2×108 C.答案：(1)0.1 A(2)2×108 C 3、  由能量守恒定律可得：    （  2分 ）4、（1）圖5分i/A 0.1 

30、0.5  0.7 1.1 1.3 2 t/s -1   0.6   1.2 I12Rt1+ I22Rt2= I2R（t1+t2）  代入 22R×0.2+12 R×0.4= I2R（0.2+0.4）解得 I=A=1.41A                   

31、                  5、解析：(1)到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)棒的速度為v，由牛頓第二定律得：2mgmgm得v；EBLvBL；UR0.(2)由能量轉(zhuǎn)化和守恒得：Qmgrmv2mgr；Q0Q.(3)電量qItt.答案：(1)(2)(3)6、解：(1)由右手定則判斷   （2分）(2) 當(dāng)金屬棒勻速下落時(shí)，由共點(diǎn)力平衡條件得mgBIL       

32、;               （2分）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLvt        （1分）則電路中的電流I              （1分）由圖象可得vt=7 m/s         

33、;           （1分）代入數(shù)據(jù)解得B0.1 T                 （1分）(3)在01.5 s，以金屬棒ab為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理得mghW安mv0              

34、0;   （2分）W安0.455 J                          （1分）對(duì)閉合回路由閉合電路歐姆定律得E電I(Rr)                

35、0;        （1分）則電阻R兩端的電壓UR為URE電                         （1分）電阻R上產(chǎn)生的熱量QRW安0.26 J  （1分）7、考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化.專題：電磁感應(yīng)功能問(wèn)題分析：（1）研究導(dǎo)體棒在粗糙軌道上勻速

36、運(yùn)動(dòng)過(guò)程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解速度大?。?）進(jìn)入粗糙導(dǎo)軌前，由法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量公式結(jié)合求解電量（3）導(dǎo)體棒在滑動(dòng)時(shí)摩擦生熱為Qf=2mgdcos，再根據(jù)能量守恒定律求解電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q解答：解：（1）導(dǎo)體棒在粗糙軌道上受力平衡：由 mgsin =mgcos +BIL   得：I=0.5A                     由BLv=I（R+r

37、）   代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s                               （2）進(jìn)入粗糙導(dǎo)軌前，導(dǎo)體棒中的平均電動(dòng)勢(shì)為： =導(dǎo)體棒中的平均電流為： =所以，通過(guò)導(dǎo)體棒的電量為：q=t=0.125C     &#

38、160;    （3）由能量守恒定律得：2mgdsin =Q電+mgdcos +mv2得回路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q電=0.35J                   所以，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=Q電=0.2625J         答：（1）導(dǎo)體棒到達(dá)軌道底端時(shí)的速度大小是2m/s；（2）導(dǎo)體棒進(jìn)入粗糙軌

39、道前，通過(guò)電阻R上的電量q是0.35C；（3）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q是0.2625J點(diǎn)評(píng)：本題實(shí)質(zhì)是力學(xué)的共點(diǎn)力平衡與電磁感應(yīng)的綜合，都要求正確分析受力情況，運(yùn)用平衡條件列方程，關(guān)鍵要正確推導(dǎo)出安培力與速度的關(guān)系式，分析出能量是怎樣轉(zhuǎn)化的 8、【答案】      【解析】(1) 流過(guò)L2的電流L2所受的安培力對(duì)L2得 所以L2的加速度； （2）當(dāng)安培力F安與恒力F平衡時(shí)，棒L2速度達(dá)到最大，此時(shí)電路電流為Im，則、得?！究键c(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律 9、【答案】  （1）（2）（3）m(mg)2f2(mg+f)(a+b)【考

40、點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用【解析】（1）線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間有mg=f+，解得v2=線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v2=（2）由動(dòng)能定理，線框從離開磁場(chǎng)至上升到最高點(diǎn)的過(guò)程  0-（mg+f）h=0-mv12線圈從最高點(diǎn)落至進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間：（mg-f）h=mv22由得v1= 線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1=（3）線框在向上通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，由能量守恒定律有：mv02-mv12=Q+（mg+f）（a+b）而v0=2v1Q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)10、解析：(1)以金屬

41、桿為研究對(duì)象，由vatEBlvIFIBlma解得：Fmaat由圖線上取兩點(diǎn)坐標(biāo)(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，解得：a1 m/s2；m0.1 kg(2)從靜止開始運(yùn)動(dòng)的t時(shí)間內(nèi)桿的位移為：xat2穿過(guò)回路的磁通量的變化：BSBlx所以通過(guò)電阻R的電量為：qtt答案：(1)0.1 kg1 m/s2(2) 11、解析：（1）以金屬桿ab為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件  - B0I L0（1分）得                

42、;         （1分） 12、【答案】     【解析】（1）棒速度穩(wěn)定時(shí)，沿導(dǎo)軌方向上外力平衡，有：又，得：解得：代入數(shù)據(jù)可解得：；（2）電量，所以代入數(shù)據(jù)，可解得所以根據(jù)能量關(guān)系代入數(shù)據(jù)，可解得?！究键c(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化13、解：（1）設(shè)路端電壓為U，桿的運(yùn)動(dòng)速度為v，有由圖乙可得U=0.1t         &#

43、160;    所以速度     因?yàn)樗俣日扔跁r(shí)間t，所以桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度     （用其他方法證明可參照給分）（2）在2s末，桿受安培力由牛頓第二定律，對(duì)桿有                     得拉力     

44、0;        故2s末的瞬時(shí)功率                （3）在2s末，桿的動(dòng)能由能量守恒定律，回路產(chǎn)生的焦耳熱根據(jù)，有故在R上產(chǎn)生的焦耳熱                   

45、;  14、【解析】導(dǎo)體棒以初速度0做切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中的感應(yīng)電流使導(dǎo)體棒受到安培力的作用安培力做功使系統(tǒng)機(jī)械能減少，最終將全部機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱由平衡條件知，棒最終靜止時(shí)，彈簧的彈力為零，即此時(shí)彈簧處于初始的原長(zhǎng)狀態(tài)（1）初始時(shí)刻棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Lv0B    棒中感應(yīng)電流                    

46、0;        作用于棒上的安培力F=ILB聯(lián)立，得，安培力方向：水平向左（2）由功和能的關(guān)系，得安培力做功電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱（3）由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置15、【命題立意】本題本題結(jié)合圖象考查電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用?！舅悸伏c(diǎn)撥】本題是力學(xué)、電磁學(xué)與圖象的綜合題。做題時(shí)要用到楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向、法拉第電磁感應(yīng)定律求電動(dòng)勢(shì)，對(duì)金屬棒受力分析求電流強(qiáng)度的大小，在此基礎(chǔ)上利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求時(shí)間，用焦耳定律求熱量。【答案】（1）通過(guò)cd棒的電流方向dc，區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏?

47、#160; （2） （3）3l   （4）4mglsin【解析】（1）通過(guò)cd棒的電流方向 dc （1分）區(qū)域I內(nèi)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪庇谛泵嫦蛏希?分）（2）對(duì)cd棒，F(xiàn)安=BIl=mgsin，所以通過(guò)cd棒的電流大小I =  （1分）當(dāng)ab棒在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)cd棒消耗的電功率P=I2R=（1分）（3）ab棒在到達(dá)區(qū)域II前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a=gsin（1分）cd棒始終靜止不動(dòng)，ab棒在到達(dá)區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可得；（1分）=Blgsintx  （1分）所以（1分）ab棒在區(qū)域II中做勻速直線

48、運(yùn)動(dòng)的速度（1分）則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h=atx2+2l=3 l（1分）（4）ab棒在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=（1分） ab棒從開始下滑至EF的總時(shí)間t= tx+t2=2（1分）=Blvt =Bl（1分） ab棒從開始下滑至EF的過(guò)程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量：Q=It=4mglsin（1分）16、解析：(1)金屬棒在0.30.6 s內(nèi)通過(guò)的電量是q1I1t1金屬棒在00.3 s內(nèi)通過(guò)的電量q2由題知q1q2，代入解得x20.3 m.(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)通過(guò)的總位移為xx1x2vt1x2，代入解得x0.75 m根據(jù)能量守恒定律MgxmgxsinQ(Mm)v2代入解得Q2.8

49、5 J由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律QI2Rt，得到它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QrQ1.9 J.答案：(1)0.3 m(2)1.9 J 17、【解析】本題以高新科技磁流體推進(jìn)器為背景命題, 涉及安培力、左手定則、歐姆定律、電阻定律、功率計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)(1)根據(jù)安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=,R則Ft= N   對(duì)海水推力的方向沿y軸正方向(向右)(2)U感=Bu感b=9.6 V(3)根據(jù)歐姆定律，I2= A安培推力F2=I2Bb=720 N  對(duì)船的推力F=80%F2=576   

50、推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W 18、解析：(1)當(dāng)方框的加速度恰好為零時(shí)，受到的安培力與重力平衡F1安mg                                       F1安2BI

51、1L                                     I1             &

52、#160;                          解得v0.75m/s                      &#

53、160;     (2)經(jīng)過(guò)分析知導(dǎo)線框進(jìn)入PQ下方后作豎直下拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)2 s內(nèi)下落距離為hhvtgt2                                      

54、                       解得h21.5m                          

55、60;          (3)設(shè)金屬框在PQ下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律EL2                      由圖象得2T/s         

56、0;          I     QI2Rt                          解得Q0.5J          

57、0;      19、（1）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框abcd受力平衡有： ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)和切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E=Bl1v1形成的感應(yīng)電流，受到的安培力FA=B1Il1聯(lián)立解得 線框abcd進(jìn)磁場(chǎng)B1前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后至運(yùn)動(dòng)到gh線過(guò)程中仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。進(jìn)磁場(chǎng)前對(duì)重物和線框系統(tǒng)有：解得：a=5m/s2該階段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：進(jìn)磁場(chǎng)B1的過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間進(jìn)磁場(chǎng)后線框受力情況同進(jìn)磁場(chǎng)前，所以該階段的加速度仍為a=5m/s2ta=tt1t2=1sef線和gh線間的距離（2）線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FA

58、l2=（3）ab邊剛越過(guò)gh線瞬間線框的速度為：   解得：20、（1）當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流大小為                    金屬框所受安培力            安培力大小與重力和阻力之和相等，所以     

59、0;   由式求得：v0=13m/s.          （2）運(yùn)動(dòng)時(shí)電梯向上運(yùn)動(dòng)的能量由磁場(chǎng)提供的。磁場(chǎng)提供的能量分為兩部分，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倏虻膬?nèi)能，另一部分克服電梯的重力和阻力做功。        當(dāng)電梯向上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流由得：I =1.26×104A       金屬框中的焦耳熱功率為：P1 = I2R =1.51×

60、;105W         而電梯的有用功率為：P2 = mgv1=5×105W       阻力的功率為：P3 = f v1=5×103W         從而系統(tǒng)的機(jī)械效率=                   &#

61、160;  =76.2      21、（1）設(shè)導(dǎo)體桿在F的作用下運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)的左邊界時(shí)的速度為v1,由運(yùn)動(dòng)定理有導(dǎo)桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv1 此時(shí)通過(guò)導(dǎo)體桿的電流大小I=E/(R+r)=3.0A根據(jù)右手定則可知，電流的方向?yàn)橛蒪指向a（2）設(shè)導(dǎo)體離開磁場(chǎng)時(shí)的速度為v2，運(yùn)動(dòng)到圓軌道最高點(diǎn)的速度為v3，因?qū)U恰好能以最小速度通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，由牛頓第二定律有導(dǎo)體桿從的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律有解得 v2=5.0m/s（3）導(dǎo)體桿穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中損失的機(jī)械能導(dǎo)體桿穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的焦耳熱22、(1)由表中數(shù)據(jù)可以

62、看出最終棒將勻速運(yùn)動(dòng) 勻速運(yùn)動(dòng)速度：              棒受力如圖，由平衡條件可得T=F+mgsin30°                             T=Mg                             &