高二物理電磁感應(yīng)計算題

PAGEPAGE4高二物理計算題專題訓(xùn)練（一）（電磁感應(yīng)）1．如圖所示，由粗細相同的導(dǎo)線制成的正方形線框邊長為L，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料的密度較大，其質(zhì)量為m，其余各邊的質(zhì)量均可忽略不計．線框可繞與cd邊重合的水平軸自由轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力及摩擦．若線框從水平位置由靜止釋放，經(jīng)歷時間t到達豎直位置，此時ab邊的速度大小為v．若線框始終處在方向豎直向下、磁感強度為B的勻強磁場中，重力加速度為g．求：（1）線框在豎直位置時，ab邊兩端的電壓及所受安培力的大小；（2）在這一過程中，通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量。θABMPQN2．如圖所示PQ、MN為足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌,它們之間連接一個阻值的電阻;導(dǎo)軌間距為,電阻,長約的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌的滑動摩擦因數(shù),導(dǎo)軌平面的傾角為在垂直導(dǎo)軌平面方向有勻強磁場,磁感應(yīng)強度為,今讓金屬桿AB由靜止開始下滑從桿靜止開始到桿AB恰好勻速運動的過程中經(jīng)過桿的電量,求:θABMPQN(1)當AB下滑速度為時加速度的大小(2)AB下滑的最大速度(3)從靜止開始到AB勻速運動過程R上產(chǎn)生的熱量3.如圖所示，一個很長的豎直放置的圓柱形磁鐵，在其外部產(chǎn)生一個中心輻射的磁場（磁場水平向外），其大小為B=k/r（其中r為輻射半徑——考察點到圓柱形磁鐵中心軸線的距離，k為常數(shù)），設(shè)一個與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵的半徑），圓環(huán)通過磁場由靜止開始下落，下落過程中圓環(huán)平面始終水平，已知鋁絲電阻為R0，質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，試求： （1）圓環(huán)下落的速度為v時的電功率多大？ （2）圓環(huán)下落的最終速度vm是多大？（3）如果從開始到下落高度為h時，速度最大，經(jīng)歷的時間為t，這一過程中圓環(huán)中電流的有效值是多大？4． 相距L＝1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2＝0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如右圖所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計。ab棒在方向豎直向上，大小按右圖所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運動，同時cd棒也由靜止自由釋放。(g取10m/s2)(1)求磁感應(yīng)強度B為多少及ab棒加速度為多大？(2)求cd棒達到最大速度所需的時間t0(3)在2s內(nèi)外力F做功26.8J，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱(4)求0－2s時間內(nèi)通過ab棒的電荷量6．如圖所示，在磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻（導(dǎo)軌電阻不計）。兩金屬棒a和b的電阻均為R，質(zhì)量分別為和，它們與導(dǎo)軌相連，并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。閉合開關(guān)S，先固定b，用一恒力F向上拉，穩(wěn)定后a以的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取。（1）求拉力F的大??；（2）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由滑下（開關(guān)仍閉合），求b滑行的最大速度；（3）若斷開開關(guān)，將金屬棒a和b都固定，使磁感應(yīng)強度從B隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強度增到2B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h。7．如圖所示，在一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一彎成45角的金屬導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌平面垂直磁場方向。導(dǎo)電棒MN以速度v從導(dǎo)軌的O點處開始無摩擦地勻速滑動，速度v的方向與Ox方向平行，導(dǎo)