电磁感应大题(新题).docx

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2、扫描二维码可查看试题解析)一.解答题(共30小题)如下图，MN和PQ是平行、光滑、间距1.=0.1m、足够长且不计电阻的两根竖直固定金属杆,其最上端通过电阻R相连接，R=0.5.R两端通过导线与平行板电容器连接，电容器上下两板距离d=lm.在R下方一定距离有方向相反、无缝对接的两个沿水平方向的匀强磁场区域I和11,磁感应强度均为B=2T,其中区域I的高度差h=3m,区域11的高度差h2=lm.现将一阻值厂0.50、长1=0.Im的金属棒a紧贴MN和PQ,从距离区域I上边缘h=5m处由静止释放；a进入区域I后即刻做匀速直线运动,在a进入区域I的同时，从紧贴电容器下板中心处由静止释放一带正电微粒A

3、.微粒的比荷殳20Ckg,IT重力加速度g=10ms2.求(1)金属棒a的质量M；(2)在a穿越磁场的整个过程中，微粒发生的位移大小x；(不考虑电容器充、放电对电路的影响及充、放电时间)2 .如图(甲)所示，MNsPQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距1.为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Q的定值电阻R,将根质量为0.2kg的金属棒Cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒Cd的电阻r=2Q,导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T.假设棒以lms的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时，经过2

4、s金属棒的速度稳定不变，图(乙)为安培力与时间的关系图象.试求：(1)金属棒的最大速度；(2)金属棒的速度为3ms时的加速度；(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.勖喀3.如图(甲)所示的轮轴，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动.轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆.在竖直平面内有间距为1.的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦.(1)重物匀速

5、下降的速度V的大小是多少？(2)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出V-M实验图线.图(乙)中画出了磁感应强度分别为Bl和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B和B2的比值.(3)假设M从静止到匀速的过程中下降的高度为h,求这一过程中R上产生的焦耳热.4.如图，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角e=37。的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T.质量m=0.1kg电阻R=0.4的导体棒ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无摩擦下滑，与框架接触良好.框架的质量M=O.2kg、宽度l=0.4m,框架与斜

6、面间的动摩擦因数=0.6,与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，gm10ms2,sin37o=0.6,cos37o=0.8.(I)假设框架固定，求导体棒的最大速度Vm(2)假设框架固定，棒从静止开始下滑5.75m时速度v=5ms,求此过程回路中产生的热量Q及流过ab棒的电量q；(3)假设框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度V1.叫I5.如下图，竖直平面被分为足够长的I、11两个区域，这两个区域有垂直于竖直平面向里的匀强磁场，磁感应强度均为B.I区固定有竖直放置的平行金属薄板K、KS极板间距离为d.11区用绝缘装置竖直固定两根电阻可忽略的金属导轨，导轨间距离为1,且接有阻值为R的电阻，导轨与金

7、属板用导线相连.电阻为人长为1的导体棒与导轨接触良好，在外力作用下沿导轨匀速向上运动.一电荷量为q、质量为m的带负电的小球从靠近金属板K的A处射入I区，射入时速度在竖直平面内且与K板夹角为45,在板间恰能做直线运动.(重力加速度为g)(1)求导体棒运动的速度V；(2)假设只撤去I区磁场，其它条件不变，要使小球刚好到达K，板上正对A的位置A,极板间距离d应满足什么条件？回电碌回税缪6.如下图，两根水平的金属光滑平行导轨，其末端连接等高光滑的工圆弧，其轨道半径为r、圆4弧段在图中的Cd和ab之间，导轨的间距为1.,轨道的电阻不计.在轨道的顶端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁

8、感应强度为B.现有一根长度稍大于1.、电阻不计，质量为m的金属棒，从轨道的水平位置ef开始在拉力作用下，从静止匀加速运动到Cd的时间为to,调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处，金属棒在ef和Cd之间运动时的拉力随时间图象如图(其中图象中的Fo、S为量)，求：(1)金属棒做匀加速的加速度；(2)金属棒从Cd沿工圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中，拉力做的功.47 .如下图，水平面上两平行光滑金属导轨间距为1.,左端用导线连接阻值为R的电阻.在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化.质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨

9、放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为vo.此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动.导轨电阻不计,始终与导体棒电接触良好.求：(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x；(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B：(3)导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热Qr.雪械喝8 .如下图，MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为d=05m,M、P之间连一个R=1.5的电阻，导轨间有一根质量为m=0.2kg,电阻为r=0.5的导体棒EF,导体棒EF可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好.整个装置的下半局部处于水平方向且与导轨

10、平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T.取重力加速度g=10ms2,导轨电阻不计.(1)假设导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为v=2ms,a.求此时通过电阻R的电流大小和方向；b.求此时导体棒EF的加速度大小；(2)假设导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离.9 .如图甲所示，一对光滑的平行导轨(电阻不计)固定在同一水平面，导轨足够长且间距1.=O.5m,左端接有阻值为R=4Q的电阻，一质量为m=lkg长度也为1.的金属棒MN放置在导轨上，金属棒MN的电阻厂1。，整个装置置于方向竖直向上的匀强

11、磁场中，金属棒在水平向右的外力F的作用下由静止开始运动，拉力F与金属棒的速率的倒数关系如图乙.求：(I)V=5ms时拉力的功率;(2)匀强磁场的磁感应强度；(3)假设经过时间t=4s金属棒到达最大速度，那么在这段时间内电阻R产生的热量为多大？10 .如下图，光滑的长直金属导轨MN,PQ平行固定在同一水平面上，在虚线ab的右侧有垂直于导轨竖直向下的匀强磁场，导轨的间距为1.=0.1m,导轨的电阻不计，M,P端接有一阻值为R=0.IQ的电阻，一质量为m=Olkg电阻不计的金属棒EF放置在虚线ab的左侧，现用F=0.5N的水平向右的恒力从静止开始拉金属棒，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好，经

12、过t=2s金属棒进入磁场区域，求：(1)假设匀强磁场感应强度大小为B=O.5T,那么金属棒刚进入磁场时通过R的电流大小及方向.(2)假设水平恒力的最大功率为10W,那么磁感应强度应为多大.11 .如图中所示，两根相距1.,电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值为R的电阻相连.导轨间x0一侧存在沿X方向均匀变化且与导轨平面垂直的磁场，磁感应强度B随X变化如图乙所示.一根质量为m、电阻为r的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直.棒在外力作用下从x=0处以速度Vo向右做匀速运动.求：(1)金属棒运动到x=xo处时，回路中的感应电流；(2)金属棒从x=0运动到x=xo的过程中，通过R的电荷量.12

13、.(1)如图1所以，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于纸面，在纸面内有一条以O点为圆心、半径为1.圆弧形金属导轨，长也为1.的导体棒OA可绕O点自由转动，导体棒的另一端与金属导轨良好接触，并通过导线与电阻R构成闭合电路.当导体棒以角速度3匀速转动时，试根据法拉第电磁感应定律E=,证明导体棒产生的感应电动势为E=1.2.t2(2)某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的平安性.图1所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m,其间由绝缘辐条连接(绝缘辐条未画出).车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条

14、中间都串接一个1.ED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=0.3C并保持不变.车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T,方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域,扇形对应的圆心角=3(T.自行车匀速前进的速度为v=8ms(等于车轮边缘相对轴的线速度).不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应.在图1所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；假设自行车以速度为v=8ms匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为2.0N,那么后车轮转动一周，动力所做的功为多少?(忽略空气阻力，113.0)13 .如下图，无限长金属导轨EF

15、、PQ固定在倾角为9=53。的光滑绝缘斜面上，轨道间距1.=Im,底部接入一阻值为R=04Q的定值电阻，上端开口.垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T.一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好,ab与导轨间动摩擦因数=0.2,ab连入导轨间的电阻r=0.1,电路中其余电阻不计.现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连.由静止释放M,当M下落高度h=20m时，ab开始匀速运动(运动中ab始终垂直导轨，并接触良好).不计空气阻力，sin53=0.8,cos53o=0.65Zg=lOmZs2.求：(1)ab棒沿斜面向上运动的最大速度Vm;(2

16、) ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q.14 .如图甲所示，在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，有两根竖直放置相距为1.平行光滑的金属导轨，顶端用一阻直为尺的电阻相连，两导轨所在的竖直平面与磁场方向垂直.一根质量为m的金属棒从静止开始沿导轨竖直向下运动，当金属棒下落龙时，速度到达最大，整个过程中金属棒与导轨保持垂直且接触良好.重力加速度为g,导轨与金属棒的电阻可忽略不计，设导轨足够长.求：(1)通过电阻R的最大电流；(2)从开始到速度最大过程中，金属棒克服安培力做的功Wa;(3)假设用电容为C的平行板电容器代替电阻R,如图乙所示，仍将金属棒从静止