1、1电磁感应综合题1如图,一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线 ab 与导线框的一条边垂直, ba 的延长线平分导线框。在t0 时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域。以 i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正。下列表示 it 关系的图示中,可能正确的是 ( )2、两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面,质量均为 m 的金属细杆 ab、 cd 与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数
2、均为 ,导轨电阻不计,回路总电阻为 2R,整个装置处于磁感应强度大小为 B,方向水平向右的匀强磁场中,当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以速度 v 沿导轨匀速运动时, cd 杆也正好以某一速度向下匀速运动,重力加速度为 g,以下说法正确的是( )A ab 杆所受拉力 F 的大小为 mg B cd 杆所受摩擦力为零B2L2v2RC cd 杆向下匀速运动的速度为 D ab 杆所受摩擦力为 2mg2mgRB2L23 如图所示,平行金属导轨与水平面成 角,导轨与固定电阻 R1和 R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒 ab,质量为 m,导体棒的电阻与固定电阻 R1和 R2的阻值均相等
3、,与导轨之间的动摩擦因数为 ,导体棒 ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为 V 时,受到安培力的大小为 F。此时( )A电阻 R1消耗的热功率为 Fv/3B电阻 R 1消耗的热功率为 Fv/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为 mgvcosD整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos)v4、如图,在倾角为 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为2B 的匀强磁场,磁场的宽度 MJ 和 JG 均为 L,一个质量为 m、电阻为 R、边长也为 L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当 ab 边刚越过 GH 进入磁场区时,恰好以速度 v1做匀速直线运动;当 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位置时,
4、线框又恰好以速度 v2做匀速直线运动,从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中,线框的机械能减少量为 E,重力对线框做功的绝对值为 W1,安培力对线框做功的绝对值为W2,下列说法中不正确的有( )Av 2 :v 1= 1 :2 Bv 2 :v 1 = 1 :4C从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中,W 2 等于 ED从 ab 进入 GH 到 MN 与 JP 的中间位置的过程中,线框动能变化量为 W1W 25两条平行的裸导体轨道 M、N 所在平面与水平面间的夹角为 ,相距 L,导轨下端与电阻 R 相连,质量为 m 的金属棒 ab 放在导轨上,导轨处在方
5、向垂直斜面上的匀强磁场中,磁感应强度为 B,如图所示。导轨和金属棒的电阻不计,导轨足够长,有一个水平方向的恒力垂直作用在棒上,棒的初速度为零,关于 ab棒运动过程中的速度大小随时间变化的图像可能是 ( )6(上海市徐汇区 2011 届高三上学期期末考试)如图甲所示,线圈 A、B 紧靠在一起,当给线圈 A 通以如图乙所示的电流(规定由 a 进入 b 流出为电流正方向)时,则电压表的示数变化情况(规定电流由 c 进入电压表为正方向)应为下列图中的( )Iab乙t/s0 1 2 3 4甲a b Vc dA BI0-I0Uabt/s0 1 2 3 4Uabt/s0 1 2 3 4Uabt/s0 1 2
6、 3 4Uabt/s0 1 2 3 4(A) (B) (C) (D)U0-U0U0-U0U0 U0-U037如图所示,宽为 40cm 的有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为1T。同种金属材料制成的粗细均匀的边长为 20cm 的正方形导线框 abcd 位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度 v=20cm/s 通过磁场区域,在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻 t=0,在下列图线中,能正确反映 b、 c 两点间的电势差随时间变化规律的是 ( )8竖直放置的平行金属导轨 AB、 CD 上端接有电阻 R,置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向与导
7、轨平面垂直,如图所示。一质量为 m 的 金属杆 ab 横跨在平行导轨上,且 ab 与导轨接触良好。若 ab 杆在竖直向上的外力 F 作用下匀速上升,在不计金属杆ab 与导轨电阻,不计摩擦的情况下,则A拉力 F 所做的功等于电阻 R 上产生的热B拉力 F 与重力做功的代数和等于电阻 R 上产生的热C拉力 F 与重力做功的代数和等于电阻 R 上产生的热及杆 ab 重力势能增加量的和D拉力 F 所做的功等于电阻 R 上产生的热及杆 ab 重力势能增加量和安培力做功的和9如图所示,一导线弯成边长为 a 的等边三角形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面。回路
8、以速度 v 向右匀速进入磁场, AC 边始终与 MN 垂直。从 C 点到达边界开始到 A 点进入磁场为止,下列结论正确的是( )A感应电流方向发生改变 B AC 段导线始终不受安培力C感应电动势最大值为 32Bav D感应电动势平均值为 34Bav10如图所示,宽度为 L 的光滑金属框架 MNPQ 固定在水平面内,并处在磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,框架的电阻非均匀分布将质量为 m,电阻为 R,长为 L 的金属棒 ab 放置在框架上,并且框架接触良好金属棒以 v0的初速度,向左做加速度大小为 a 的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用,则在速度从 v0减为 v 的
9、过程中,通过 R 的电量为( )A20()BvLaRB. 0()mBL C. 0 D. 0vRaB第9 题图FbaR第 8 题图(乙)A C43210 t/sDUbc/10-2V24-4-231 20 t/sCUbc/10-2V24-4-20Ubc/10-2Vt/s1 32A24-4-2 3t/s210BUbc/10-2V24-4-2a bcd第 8 题图DBMvA CN第9题图N MP bB V0Qa第 10 题图411 制造电阻箱时,要用双线绕法如图所示。 当电流变化时双线绕组( )A螺旋管内磁场发生变化B穿过螺旋管的磁通量发生变化C回路中一定有自感电动势产生D回路中一定没有自感电动势产生
10、12.(08山东22)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为 L ,底端接阻值为 R 的电阻。将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻 R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则( )A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 gB金属棒向下运动时,流过电阻 R 的电流方向为 abC金属棒的速度为 v 时所受的安培力大小为2BLvFRD电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少13 (黑龙江哈九中 2011 届高三上学期期末考试物理试题全解全析)如图,连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平
11、面成 角,R 1 = R2 = 2R,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒 ab 质量为 m,棒的电阻也为 2R,棒与导轨之间的动摩擦因数为 。导体棒 ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为 v时,定值电阻 R2消耗的电功率为 P,下列正确的是( )A此时重力的功率为 mg v cosB此装置消耗的机械功率为 mg v cosC导体棒受到的安培力的大小为 6 P / vD导体棒受到的安培力的大小为 8 P / v14四川省内江市 2010 届高三二模模拟如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为 B,磁场区域的宽度为 a,一正三角形(高度为 a)导线框 ABC 从图示位置沿图
12、示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下图中感应电流 I 与线框移动距离 x 的关系图的是( )第 11 题图515湖南师大附中 2010 届高三第五次月考试卷等离子气流由左方连续以 v0射入 Pl和 P2两板间的匀强磁场中, ab 直导线与 Pl、 P2相连接,线圈 A 与直导线 cd 连接.线圈 A 内有随图乙所示的变化磁场.且磁场 B 的正方向规定为向左,如图甲所示,则下列叙述正确的是 ( )A.0ls 内 ab、 cd 导线互相排斥B.12s 内 ab、 cd 导线互相吸引C.23s 内 ab、 cd 导线互相吸引D.34s 内 ab、 cd 导线互相排斥16如图所示
13、,相距为 d 的两水平直线 1L和 2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框 abcd 边长为 L(Ll0) ,磁场的边界 aa1、 bb1垂直于导轨,磁场的方向竖直向上。现用大小为 F 的拉力水平向左作用在线框,线框恰好能够匀速地穿过磁场区域 aa1b1b。若当地的重力加速度为 g,求:(1)线框通过 aa1b1b 磁场区域时的运动速度;(2) F 作用前, MN 与 aa1之间的距离; (3)线框在通过 aa1b1b 磁场区域的过程中所生的电热。25如图(甲)所示,光滑且足够长的平行金属导轨 MN、 PQ 固定在同一水平面上,两导轨间距 L=0.2m,电阻 R=0
14、.4,导轨上停放一质量 m=0.1kg、电阻 r=0.1 的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下现用 一 外力 F 沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数 U 随时间 t 变化的关系如图(乙)所示(1)试分析说明金属杆的运动情况;(2)求第 2s 末外力 F 的瞬时功率第24题图BBB ab1bcdefa1c1d1e1f1MN PQd l0l0l25 题图甲 乙1026 (10 分)如图所示,两根电阻不计,间距为 l 的平行金属导轨,一端接有阻值为 R 的电阻,导轨上垂直搁置一根质量为 m电阻为 r 的金属棒,整个装置
15、处于竖直向上磁感强度为 B 的匀强磁场中现给金属棒以初速 开始向左滑行设棒与导轨间的动摩擦因数为 ,金属棒从开始运动到停止的整个0V过程中,通过电阻 R 的电量为 q求:(导轨足够长)(1)金属棒沿导轨滑行的距离;(2)在运动的整个过程中消耗的电能27(2011 天津第 11 题) (18 分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨 MN、 PQ 间距为 l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成 30角。完全相同的两金属棒 ab、 cd 分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为 0.02kg,电阻均为 R=0.1,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁
16、场中,磁感应强度为 B=0.2T,棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒 cd 恰好能保持静止。取 g=10m/s2,问:(1)通过 cd 棒的电流 I 是多少,方向如何?(2)棒 ab 受到的力 F 多大?(3)棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量,力 F 做的功 W 是多少?1128(2011上海第32题)(14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距 L=0.75 m,导轨倾角为30,导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,
17、从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热 0.1rQJ。(取 20/gms)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功 W安 ;(2)金属棒下滑速度 2/vms时的加速度 a(3)为求金属棒下滑的最大速度 ,有同学解答如下:由动能定理21-=mW重 安,。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。29.(19 分)如图所示,间距 l=0.3m 的平行金属导轨 a1b1c1和 a2b2c2分别固定在两个竖直面内,在水平面 a1b1b2a2区域内和倾角 = 37的斜面 c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度 B1=0.4T、方向竖直向上和
18、B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻 R=0.3、质量 m1=0.1kg、长为 l 的相同导体杆 K、S、Q分别放置在导轨上,S 杆的两端固定在 b1、b 2点,K、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于 K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂,绳上穿有质量 m2=0.05kg 的小环。已知小环以 a=6 m/s2的加速度沿绳下滑,K 杆保持静止,Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力 F 作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长。取 g=10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。求(1)小环所受摩擦力的大小;(2)Q 杆所受拉力的瞬时功率。