高考物理必做電磁感應(yīng)大題

1、高考復(fù)習(xí)物理 電磁感應(yīng)大題Rd1（18分）如圖所示，兩根相同的勁度系數(shù)為k的金屬輕彈簧用兩根等長的絕緣線懸掛在水平天花板上，彈簧上端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻相連，彈簧下端連接一質(zhì)量為m，長度為L，電阻為r的金屬棒，金屬棒始終處于寬度為d垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。開始時彈簧處于原長，金屬棒從靜止釋放，水平下降h高時達(dá)到最大速度。已知彈簧始終在彈性限度內(nèi)，且彈性勢能與彈簧形變量x的關(guān)系為，不計空氣阻力及其它電阻。求：（1）此時金屬棒的速度多大?（2）這一過程中，R所產(chǎn)生焦耳熱QR多少?2（17分）如圖15（a）所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為

2、H的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無磁場，右段區(qū)域存在磁場B0，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場B（t），如圖15（b）所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計時，經(jīng)過時間t0滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g。問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？求0到時間t0內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場B0的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。3、（16分）t0時，磁場在xOy平面

3、內(nèi)的分布如圖所示。其磁感應(yīng)強度的大小均為B0，方向垂直于xOy平面，相鄰磁場區(qū)域的磁場方向相反。每個同向磁場區(qū)域的寬度均為l0。整個磁場以速度v沿x軸正方向勻速運動。若在磁場所在區(qū)間，xOy平面內(nèi)放置一由n匝線圈串聯(lián)而成的矩形導(dǎo)線框abcd，線框的bc邊平行于x軸.bclB、abL，總電阻為R，線框始終保持靜止。求：線框中產(chǎn)生的總電動勢大小和導(dǎo)線中的電流大??；線框所受安培力的大小和方向。該運動的磁場可視為沿x軸傳播的波，設(shè)垂直于紙面向外的磁場方向為正，畫出t0時磁感應(yīng)強度的波形圖，并求波長和頻率f。××××××××

4、××××××××××abcdxyOl0l0v04、（16分）如圖甲所示, 兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R=1的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為B0.5T的勻強磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示. （取重力加速度g=10m/s2）求：（1）t10s時拉力的大小及電路的發(fā)熱功率.t/s15105024v (m/s)圖乙（2）在0

5、10s內(nèi)，通過電阻R上的電量.FRB圖甲5、 (20分）如圖所示間距為 L 、光滑的足夠長的金屬導(dǎo)軌（金屬導(dǎo)軌的電阻不計）所在斜面傾角為兩根同材料、長度均為 L 、橫截面均為圓形的金屬棒CD 、 PQ 放在斜面導(dǎo)軌上.已知CD 棒的質(zhì)量為m、電阻為 R , PQ 棒的圓截面的半徑是CD 棒圓截面的 2 倍。磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上兩根勁度系數(shù)均為 k 、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端另一端連著金屬棒CD 開始時金屬棒CD 靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒 PQ 使金屬棒 PQ 由靜止開始運動當(dāng)金屬棒 PQ 達(dá)到穩(wěn)定時彈簧的形變量與開始時相同，已知金屬棒

6、PQ 開始運動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電量為q,此過程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動，已知題設(shè)物理量符合的關(guān)系式，求此過程中(l）CD棒移動的距離； (2) PQ棒移動的距離 (3) 恒力所做的功。（要求三問結(jié)果均用與重力mg 相關(guān)的表達(dá)式來表示）. 6、（12分）如圖所示，AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為。整個裝置處在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強磁場中。AC端連有阻值為R的電阻。若將一質(zhì)量為M、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階段。現(xiàn)用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由

7、靜止推至距BD端s處，此時撤去該力，金屬棒EF最后又回到BD端。求：（1）金屬棒下滑速度為v時的加速度。（2）金屬棒下滑過程中的最大速度。（3）金屬棒下滑至BD端過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量。ABDCEFBsR（4）若用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，此時撤去該力，金屬棒EF最后又回到BD端。金屬棒棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?7（12分）如圖所示，一矩形金屬框架與水平面成=37°角，寬L =0.4m，上、下兩端各有一個電阻R0 =2，框架的其他部分電阻不計，框架足夠長，垂直于金屬框平面的方向有一向上的勻強磁

8、場，磁感應(yīng)強度B=1.0Tab為金屬桿，與框架良好接觸，其質(zhì)量m=0.1Kg，桿電阻r=1.0，桿與框架的動摩擦因數(shù)0.5桿由靜止開始下滑，在速度達(dá)到最大的過程中，上端電阻R0產(chǎn)生的熱量Q0=0. 5J（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）流過R0的最大電流；（2）從開始到速度最大的過程中ab桿沿斜面下滑的距離；（3）在時間1s內(nèi)通過桿ab橫截面積的最大電量abcdef圖（A）以向左為運動的正方向圖（B）t1tv0v0t2-v0以豎直向下為正方向圖（C）t1tBt0B0t2-B08（14分）如圖（A）所示，固定于水平桌面上的金屬架cdef，處在一豎直向下的

9、勻強磁場中，磁感強度的大小為B0，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦地滑動，此時adeb構(gòu)成一個邊長為l的正方形，金屬棒的電阻為r，其余部分的電阻不計。從t = 0的時刻起，磁場開始均勻增加，磁感強度變化率的大小為k（k = ）。求：（1）用垂直于金屬棒的水平拉力F使金屬棒保持靜止，寫出F的大小隨時間 t變化的關(guān)系式。（2）如果豎直向下的磁場是非均勻增大的（即k不是常數(shù)），金屬棒以速度v0向什么方向勻速運動時，可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，寫出該磁感強度Bt隨時間t變化的關(guān)系式。（3）如果非均勻變化磁場在0t1時間內(nèi)的方向豎直向下，在t1t2時間內(nèi)的方向豎直向上，若t = 0時刻和t1時刻磁感強

10、度的大小均為B0，且adeb的面積均為l2。當(dāng)金屬棒按圖（B）中的規(guī)律運動時，為使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，請在圖（C）中示意地畫出變化的磁場的磁感強度Bt隨時間變化的圖像（t1-t0 = t2-t1< ）。9. 一有界勻強磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和2L，線圈一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，磁感強度為B0。t=0時刻磁場開始均勻減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運動, v-t圖象如圖乙，圖中斜向虛線為過0點速度圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力影響。L2LBabcd甲vtv00t1t2乙t3求：磁場磁感強度的變化率。t3時刻回路電

11、功率。10（14分）如圖所示，豎直向上的勻強磁場在初始時刻的磁感應(yīng)強度B0=0.5T，并且以=1T/s在增加，水平導(dǎo)軌的電阻和摩擦阻力均不計，導(dǎo)軌寬為0.5m，左端所接電阻R= 0.4。在導(dǎo)軌上l=1.0m處的右端擱一金屬棒ab，其電阻R0=0.1，并用水平細(xì)繩通過定滑輪吊著質(zhì)量為M = 2kg 的重物，欲將重物吊起，問：lRBab（1）感應(yīng)電流的方向（請將電流方向標(biāo)在本題圖上）以及感應(yīng)電流的大??；（2）經(jīng)過多長時間能吊起重物。11(14分) 如圖所示，邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.50kg的正方形金屬線框，放在磁感應(yīng)強度B=0.80T的勻強磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力作用下

12、由靜止開始向左運動，在5.0s內(nèi)從磁場中拉出。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖象如下圖所示。已知金屬線框的總電阻R=4.0。試判斷金屬線框被拉出的過程中，線框中的感應(yīng)電流方向，并在圖中標(biāo)出。求t=2.0s時金屬線框的速度大小和水平外力的大小。OI/At/s1234560.60.50.40.30.20.1MNB已知在5.0s內(nèi)力F做功1.92J，那么金屬線框從磁場拉出的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？12、（16分）如圖所示，傾角為370的光滑絕緣的斜面上放著M=1kg的導(dǎo)軌abcd，abcd。另有一質(zhì)量m=1kg的金屬棒EF平行bc放在導(dǎo)軌上，EF下側(cè)有絕緣的垂直于斜面的立柱P、S、Q擋住

13、EF使之不下滑，以O(shè)O為界，斜面左邊有一垂直于斜面向下的勻強磁場。右邊有平行于斜面向下的勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度均為B=1T，導(dǎo)軌bc段長L=1m。金屬棒EF的電阻R=1.2，其余電阻不計，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)=0.4，開始時導(dǎo)軌bc邊用細(xì)線系在立柱S上，導(dǎo)軌和斜面足夠長，當(dāng)剪斷細(xì)線后，試求： （1）求導(dǎo)軌abcd運動的最大加速度； （2）求導(dǎo)軌abcd運動的最大速度；（3）若導(dǎo)軌從開始運動到最大速度的過程中，流過金屬棒EF的電量q=5C，則在此過程中，系統(tǒng)損失的機械能是多少？（sin370=0.6）13.（20分）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，

14、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。14（14分）如圖甲所示是某人設(shè)計的一種振動發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個

15、套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r0.1 m、匝數(shù)n20的線圈，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所示）。在線圈所在位置磁感應(yīng)強度B的大小均為0.2 T，線圈的電阻為2 ，它的引出線接有8 的小電珠L。外力推動線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往復(fù)運動，便有電流通過電珠。當(dāng)線圈向右的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖丙所示時（x取向右為正），求：（1）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大??；（2）線圈運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；（3）每一次推動線圈運動過程中作用力F的大?。唬?）該發(fā)電機的輸出功率P（摩擦等損耗

16、不計）；（5）某同學(xué)說：“該線圈在運動過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個問題呢？”對這個問題說說你的看法。0.60.40.220.120.320.52丁t/sI/A0x/cmt/s8.00.60.40.220.120.320.52丙4.0015（14分）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)電棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻為r。(1)寫出t時刻感應(yīng)電動勢的表達(dá)式

17、；(2)感應(yīng)電流的大小如何?(3)寫出在t時刻作用在導(dǎo)電棒MN上的外力瞬時功率的表達(dá)式。16、（12分）如圖15所示，矩形裸導(dǎo)線框長邊的長度為2l，短邊的長度為l，在兩個短邊上均接有電阻R，其余部分電阻不計。導(dǎo)線框一長邊與x軸重合，左邊的坐標(biāo)x=0，線框內(nèi)有一垂直于線框平面的磁場，磁場的磁感應(yīng)強度滿足關(guān)系B=B0sin（）。一光滑導(dǎo)體棒AB與短邊平行且與長邊接觸良好，電阻也是R。開始時導(dǎo)體棒處于x=0處，從t=0時刻起，導(dǎo)體棒AB在沿x方向的力F作用下做速度為v的勻速運動，求：（1）導(dǎo)體棒AB從x=0到x=2l的過程中力F隨時間t變化的規(guī)律；圖15（2）導(dǎo)體棒AB從x=0到x=2l的過程中回路

18、產(chǎn)生的熱量。17（12分）磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖(a)和圖(b)是其工作原理示意圖。圖(a)中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，其中空部分的長、高、寬分別為前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負(fù)載電阻相連。這個發(fā)電導(dǎo)管處于圖(b)磁場線圈產(chǎn)生的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，方向如圖所示，發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫、高速電離氣體沿導(dǎo)管向右流動，并通過專用管道導(dǎo)出。運動的離氣體受到磁場的作用產(chǎn)生了電動勢。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管電離氣體流速處處相同，且不存在磁場時電離氣體流速為，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩端的電離氣體壓強差維持

19、恒定，求：(1) 不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大；(2) 磁流體發(fā)電機的電動勢E的大?。?3) 磁流體發(fā)電機發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P。18（14分）如圖所示，線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈。在傳送帶的左端，線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運動的傳送帶上，經(jīng)過一段時間，達(dá)到與傳送帶相同的速度v后，線圈與傳送帶始終保持相對靜止，并通過一磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場。已知當(dāng)一個線圈剛好開始勻速運動時，下一個線圈恰好放在傳送帶上；線圈勻速運動時，每兩個線圈間保持距離L不變，勻強磁場的寬度為3L。求：（1）每個線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q

20、； （2）在某個線圈加速的過程中，該線圈通過的距離s1和在這段時間里傳送帶通過的距離s2之比；（3）傳送帶每傳送一個線圈其電動機所消耗的電能E（不考慮電動機自身的能耗）；（4）傳送帶傳送線圈的總功率P。19.如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，一端接有阻值為R的電阻，處于方向豎直向下的勻強磁場中。在導(dǎo)軌上垂直導(dǎo)軌跨放質(zhì)量為m的金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好、導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。金屬桿在垂直于桿的水平恒力F作用下向右勻速運動時，電阻R上消耗的電功率為P，從某一時刻開始撤去水平恒力F去水平力后：(1)當(dāng)電阻R上消耗的功率為P/4時，金屬桿的加速度大小和方向

21、。(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。20.如圖甲所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B，邊長為f的正方形金屬框abcd(下簡稱方框)在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個與方框邊長相同的U形金屬框架MNPQ(下簡稱U形框)U形框與方框之間接觸良好且無摩擦，兩個金屬杠每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r(1) 將方框固定不動，用力拉動u形框使它以速度v0垂直 NQ邊向右勻速運動，當(dāng)U形框的MP端滑至方框的最右側(cè)，如圖乙所示時，方框上的bd兩端的電勢差為多大?此時方框的熱功率為多大?(2) 若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v0，如果U形框恰好不能與方框分離，

22、則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少?(3) 若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v(v> v0)，U形框最終將與方框分離，如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時間t方框最右側(cè)和U型框最左側(cè)距離為s，求金屬框框分離后的速度各多大?21.（18分）圖中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感強度B的勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面（紙面）向里。導(dǎo)軌的a1b1段與a2b2段是豎直的，距離為l1；c1d1段與c2d2段也是豎直的，距離為l2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m1、m2，它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌

23、保持光滑接觸。兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為R。F為作用與金屬桿x1y1上豎直向上的恒力。已知兩桿運動到圖示位置時，已勻速向上運動，求此時作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。22（18分）如圖，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強磁場中，ab是一段長為l、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計，ac長度為。磁場的磁感強度為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)有一段長度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上，開始時緊靠ac，然后沿ac方向以恒定速度v向b端滑動，滑動中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為時，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？23（14分）水平面上兩根足夠長

24、的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，問距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見右上圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計；均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速運動.當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運動速度v也會變化，v與F的關(guān)系如右下圖。（取重力加速度g=10m/s2）（1）金屬桿在勻速運動之前做什么運動？（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5；磁感應(yīng)強度B為多大？（3）由vF圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？vR×××××××××

25、5;××BLmv1（a）ttvtO（b）24（13分）如圖（a）所示，光滑的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。開始時，導(dǎo)體棒靜止于磁場區(qū)域的右端，當(dāng)磁場以速度v1勻速向右移動時，導(dǎo)體棒隨之開始運動，同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時導(dǎo)體棒仍處于磁場區(qū)域內(nèi)。求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；為使導(dǎo)體棒能隨磁場運動，阻力最大不能超過多少？導(dǎo)體棒以恒定速度運動時，單位時間內(nèi)克服阻力

26、所做的功和電路中消耗的電功率各為多大？若t0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動，經(jīng)過較短時間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線運動，其vt關(guān)系如圖（b）所示，已知在時刻t導(dǎo)體棒瞬時速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線運動時的加速度大小。25（14分）如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里線框向上離開磁場時的速度剛好是進人磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進人磁場整個運動過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)動求：（1）線框在下落階段勻速進人磁場時的速度v2；Bba(

27、2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；（3）線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q26(14分)如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)m，導(dǎo)軌平面與水平面成=37°角，下端連接阻值為尺的電阻勻強磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25(1)求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大??；(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻尺消耗的功率為8W，求該速度的大??；(3)在上問中，若R2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強度的大小與方向(g=10kgs2，sin37&

28、#176;0.6， cos37°0.8)27.（14分）如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4、R2=8（導(dǎo)軌其它部分電阻不計）。導(dǎo)軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點滑動到C點，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計棒的電阻。求：外力F的最大值；金屬棒在導(dǎo)軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系。 yxR1R2AoCv28 （3分）如圖

29、所示，兩條互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌位于水平面內(nèi)，距離為l0.2米，在導(dǎo)軌的一端接有阻值為R0.5歐的電阻，在X0處有一與水平面垂直的均勻磁場，磁感強度B0.5特斯拉。一質(zhì)量為mo.1千克的金屬直桿垂直放置在導(dǎo)軌上，并以v02米/秒的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于桿的水平外力F的共同作用下作勻變速直線運動，加速度大小為a2米/秒2、方向與初速度方向相反。設(shè)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且接觸良好。求： （1）電流為零時金屬桿所處的位置；（2）電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向；（3）保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時F的方向與初速度v0取值的關(guān)系。29（3分）半

30、徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感強度為B0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a0.4m，b0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R02，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計（1）若棒以v05m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO的瞬時（如圖所示）MN中的電動勢和流過燈L1的電流。（2）撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環(huán)OL2O以O(shè)O為軸向上翻轉(zhuǎn)90º，若此時磁場隨時間均勻變化，其變化率為B/t（4 /）T/s，求L1的功率30、（16分）如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場

31、，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強度B1 T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d0.5 m，現(xiàn)有一邊長l0.2 m、質(zhì)量m0.1 kg、電阻R0.1 的正方形線框MNOP以v07 m/s的初速從左側(cè)磁場邊緣水平進入磁場，求：線框MN邊剛進入磁場時受到安培力的大小F；××××××××××××××××××××××××××&#

32、215;×××××××××××××××××××××dddddddPMONv0線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。31.(18分)在圖甲中，直角坐標(biāo)系0xy的1、3象限內(nèi)有勻強磁場，第1象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為2B，第3象限內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小為B，磁感應(yīng)強度的方向均垂直于紙面向里.現(xiàn)將半徑為l，圓心角為900的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度繞

33、O點在紙面內(nèi)沿逆時針勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R.(1)求導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值.(2)在圖乙中畫出導(dǎo)線框勻速轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象.(規(guī)定與圖甲中線框的位置相對應(yīng)的時刻為t=0)O2BxBy圖甲PlQ(3)求線框勻速轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的熱量.IOt圖乙32、 (14分）如圖所示，傾角=30º、寬度L=1m的足夠長的“U”形平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在磁感應(yīng)強度B =1T，范圍足夠大的勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向下。用平行于軌道的牽引力拉一根質(zhì)量m =0.2、電阻R =1的垂直放在導(dǎo)軌上的金屬棒a b，使之由靜止開始沿軌道向上運動。牽引力做功的功率恒為6W，當(dāng)金屬棒移動

34、2.8m時，獲得穩(wěn)定速度，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的熱量為5.8J，不計導(dǎo)軌電阻及一切摩擦，取g=10m/s2。求：（1）金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時速度是多大？（2）金屬棒從靜止達(dá)到穩(wěn)定速度時所需的時間多長?33、（20分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第象限和第象限中的直角三角形區(qū)域內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強度均為B5.0×102T的勻強磁場，方向分別垂直紙面向外和向里。質(zhì)量為m6.64×1027、電荷量為q3.2×1019C的a粒子（不計a粒子重力），由靜止開始經(jīng)加速電壓為U1205V的電場（圖中未畫出）加速后，從坐標(biāo)點M（4，）處平行于x軸向右運動，并先后通過勻強磁場區(qū)域。求出a粒子在

35、磁場中的運動半徑；在圖中畫出a粒子從直線x4到直線x4之間的運動軌跡，并在圖中標(biāo)明軌跡與直線x4交點的坐標(biāo)；OM22244x/101my/101m2vBB求出a粒子在兩個磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)所用的總時間。ABMPQN34、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: (1)當(dāng)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

36、運動過程R上產(chǎn)生的熱量35（20分）在質(zhì)量為M=1kg的小車上，豎直固定著一個質(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）一起運動，速度為v1=10m/s。隨后穿過與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強度B=1.0T的水平有界勻強磁場，方向垂直紙面向里，如圖所示。已知子彈射入小車后，小車運動的速度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時線圈中的電流大小I； （3）在線圈進入

37、磁場的過程中通過線圈某一截面的電荷量q； （4）線圈和小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量Q。36（19分）光滑平行金屬導(dǎo)軌水平面內(nèi)固定，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌右端接有電阻RL=4小燈泡，導(dǎo)軌電阻不計。如圖甲，在導(dǎo)軌的MNQP矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的磁場，MN、PQ間距d=3m，此區(qū)域磁感應(yīng)強度B隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿，其電阻r=1,在t=0時刻，用水平恒力F拉金屬桿，使其由靜止開始自GH位往右運動，在金屬桿由GH位到PQ位運動過程中，小燈發(fā)光始終沒變化，求：（1）小燈泡發(fā)光電功率；（2）水平恒力F大??；（3）金屬桿質(zhì)量m.電磁感應(yīng)計算題答案1、（18分）（1） 當(dāng)

38、速度最大時，加速度a0（3分）（3分）（2分）（2）據(jù)能量關(guān)系（4分）而（3分）（3分）2、解：感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因為金屬棒滑到圓弧任意位置時，回路中磁通量的變化率相同。0t0時間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動勢大小為E0，感應(yīng)電流為I，感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由法拉第電磁感應(yīng)定律：根據(jù)閉合電路的歐姆定律：由焦耳定律有：解得：設(shè)金屬進入磁場B0一瞬間的速度變v，金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機械能守恒： 在很短的時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬棒進入磁場B0區(qū)域瞬間的感應(yīng)電動勢為E，則： 由閉合電路歐姆定律得：解得感應(yīng)電流：根據(jù)上式討論：I、當(dāng)時，I0；II、當(dāng)時，方向為；III、

39、當(dāng)時，方向為。3、解：切割磁感線的速度為v，任意時刻線框中電動勢大小E2nB0Lv 導(dǎo)線中的電流大小I線框所受安培力的大小為：由左手定則判斷，線框所受安培力的方向始終沿x軸正方向.B0B00/23/22B/Tx/m磁感應(yīng)強度的波長和頻率分別為t0時磁感應(yīng)強度的波形圖如圖4.解：(1)由v-t圖象可知：由牛頓第二定律:（或由圖可知，t=10s時，v=4m/s）聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得： 0.24N (2) 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得:5 .解:PQ的質(zhì)量是CD的4倍:m=4m,PQ電阻是CD的,即,兩棒的總電阻為,(1)穩(wěn)定后彈簧的伸長量等于開始的壓縮量:,CD移動的距離(2)回路中通過的電量,P

40、Q棒沿導(dǎo)軌上滑距離為:(3)CD棒靜止,受到的安培力為,PQ穩(wěn)定時,恒力為:恒力所做的功為:6、解：（1）導(dǎo)體棒切割磁感線的電動勢： 由閉合電路歐姆定律： 導(dǎo)體棒受到的安培力：  對金屬棒受力分析，由牛頓第二定律： 聯(lián)立，得：（2）當(dāng)時，速度最大則最大速度：（3）金屬棒由EF滑到BD的過程，由能量守恒： 金屬棒上產(chǎn)生的熱量：（4）金屬棒由BD出發(fā)，又回到BD的全過程，由能量守恒： 金屬棒上產(chǎn)生的熱量：7 解析：（1）當(dāng)滿足 BIL+mgcos=mgsina 時有最大電流 （2分） （1分）流過R0的最大電流為I0=0.25A

41、 （1分） （2）Q總=4Qo=2 J (1分) =IR總=0.5×2V=1.0V （1分） 此時桿的速度為 （1分） 由動能定理得 （2分）求得 桿下滑的路程 （1分） （3） 通過ab桿的最大電量 （2分）8.解析：（1）= = S =kl2 I = = (2分)因為金屬棒始終靜止，在t時刻磁場的磁感強度為Bt =B0+kt，所以F外 = FA = BIl= ( B0+kt )l = B0+t (2分) 方向向右 (1分)（2）根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，為使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，回路中磁通量的變化應(yīng)為零， 因為磁感強度是逐漸增大的，所以金屬棒應(yīng)向左運動（使磁通量減小） (1分)以豎

42、直向下為正方向t1t0B0t2-B0Bt即： = 0，即 =BtSt - B0S0，也就是Bt l（l- vt）= B0l2 (2分)得 Bt = (2分)（3）如果金屬棒的右勻速運動，因為這時磁感強度是逐漸減小的，同理可推得，Bt = (2分)所以磁感強度隨時間變化的圖像如右圖（t2時刻Bt不為零） (2分)9. 解：（1）由v-t圖可知道，剛開始t=0時刻線圈加速度為 （2分）此時感應(yīng)電動勢 （2分） （2分）線圈此刻所受安培力為 （2分）得到： （2分）（2）線圈t2時刻開始做勻速直線運動，所以t3時刻有兩種可能：(a)線圈沒有完全進入磁場，磁場就消失，所以沒有感應(yīng)電流，回路電功率P=0

43、. （2分）(b)磁場沒有消失，但線圈完全進入磁場，盡管有感應(yīng)電流，所受合力為零，同樣做勻速直線運動 （2分） 10.解析：（1）感應(yīng)電流的方向：順時針繞向 1分 2分 感應(yīng)電流大小： 3分（2）由感應(yīng)電流的方向可知磁感應(yīng)強度應(yīng)增加： 1分安培力 2分 要提起重物，F(xiàn) mg ， 3分 2分11解析：（1）感應(yīng)電流沿逆時針方向。（1分）（2）由電流圖象可知，感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律：I0.1t （2分）由感應(yīng)電流（1分）可得金屬框的速度隨時間也是線性變化的，（1分）線框做勻加速直線運動。加速度（1分）t2.0s，時感應(yīng)電流。安培力（2分）線框在外力F和安培力FA作用下做加速運動， （2分）得力F

44、0.50N（1分）（3）金屬線框從磁場拉出的過程中，拉力做功轉(zhuǎn)化成線框的動能和線框中產(chǎn)生的焦耳熱。t5s時，線框從磁場中拉出時的速度（1分）線框中產(chǎn)生的焦耳熱（2分）12.解析：（1）對導(dǎo)軌進行受力分析有： 其中 1 對棒： 1 則導(dǎo)軌的加速度： 3 可見當(dāng)v=0時，a最大： 1 2 （2）當(dāng)導(dǎo)軌達(dá)到最大速度時受力平衡即a=0，此時： 1 3（3）設(shè)導(dǎo)軌下滑距離d時達(dá)到最大速度 ， 1 d=6m 1 對導(dǎo)軌由動能定理得： 1 損失的機械能W=20.32J13.解析：（1）（6分）a棒勻速運動， （2分）b棒靜止（1分）（1分）（2分）（2）（8分）當(dāng)a勻速運動時（1分）（1分）解得（2分）當(dāng)b

45、勻速運動時：（1分）（2分）式聯(lián)立得（1分）（3）（6分）（1分）（1分）2BIL=（1分）由式得（1分）得（2分）x/cmt/s8.00.60.40.220.120.320.52丙4.0014解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運動都是勻速直線運動，其速度為vm/s0.8 m/s （1分）線圈做切割磁感線E2nprBv2´20´3.14´0.1´0.2´0.8 V2 V （2分）I/At/s00.60.40.220.120.320.520.2-0.2（2）感應(yīng)電流 IA0.2 A （2分）電流圖像 （2分） （3）由于線圈每次運動都是勻速

46、直線運動，所以每次運動過程中推力必須等于安培力F推F安nILB2nIprB2´20´0.2´3.14´0.1´0.2 N0.5 N （3分） （4）發(fā)電機的輸出功率即燈的電功率PI2R20.22´8 W0.32 W （2分）（5）磁感線是閉合曲線，所以在磁鐵內(nèi)部也有磁感線，這些磁感線穿過線圈了，所以線圈中的磁通量不為零，且在運動過程中磁通量發(fā)生變化了。（2分）15解：(1)E=BLv （2分） L=vt（1分）E=B v2t（1分）(2)（1分） （2分）（2分）(3)F=BIL （1分） （2分） （2分）或者：16、解：（1）在t

47、時刻AB棒的坐標(biāo)為感應(yīng)電動勢 回路總電阻 回路感應(yīng)電流 棒勻速運動 F=F安=BIl解得： （2）導(dǎo)體棒AB在切割磁感線過程中產(chǎn)生半個周期的正弦交流電感應(yīng)電動勢的有效值為 回路產(chǎn)生的電熱 通電時間 解得： 評分標(biāo)準(zhǔn)：本題共12分。、式各1分，、式各2分。17.解析： (1) 不存在磁場時，（2分） (2) 設(shè)磁場存在時的氣流速度為V，則磁流體發(fā)電機制電動勢， 回路電流，安培力（2分） 沒有磁場時摩擦力為，由題意， 解得（2分） (3) 輸入功率，由能量守恒定律（2分） 所以（2分）18.解析：（1）(2分)（2） (3分)圖23（3） (2分)線圈獲得動能 傳送帶上的熱量損失 (2分)(2分)

48、（4）一個線圈加速（即一個線圈進磁場和前一線圈出磁場的時間和）所用的時間為 (1分) 所以 (2分)（或：皮帶始終受到一個靜摩擦力f1=F安=(1分)，一個滑動摩擦力f2=ma=m=(1分)所以，皮帶的功率(1分)）19.解析：(1)撤去F之前，設(shè)通過電阻R的電流為I，則金屬桿受到的安培力大小F安=BIL=F撤去F之后，由P=I2R知，當(dāng)電阻R上消耗的電功率為P/4時，通過R的電流I'=I/2，則金屬桿受到的安培力F安=BI'L=F/2，方向水平向左，由牛頓第二定律得，方向水平向左(2)撤去F后，金屬桿在與速度方向相反的安培力作用下，做減速運動直到停下。設(shè)勻速運動時金屬桿的速度

49、為v，則I2(R+r)=Fv，又P=I2R，解得由能量守恒可得，撤去F后，整個電路產(chǎn)生的熱量則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱20.解析：(1)U形框向右運動時，NQ邊相當(dāng)于電源，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv0，當(dāng)如圖乙所示位置時，方框bd之間的電阻為U形框連同方框構(gòu)成的閉合電路的總電阻為閉合電路的總電流為根據(jù)歐姆定律可知，bd兩端的電勢差為：Ubd=方框中的熱功率為：(2)在U形框向右運動的過程中，U形框和方框組成的系統(tǒng)所受外力為零，故系統(tǒng)動量守恒，設(shè)到達(dá)圖示位置時具有共同的速度v，根據(jù)動量守恒定律根據(jù)能量守恒定律，U形框和方框組成的系統(tǒng)損失的機械能等于在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的熱量，即(3)設(shè)U形框和方

50、框不再接觸時方框速度為v1， u形框的速度為v2：，根據(jù)動量守恒定律，有3mv=4mvI+3mv2兩框架脫離以后分別以各自的速度做勻速運動，經(jīng)過時間t方框最右側(cè)和U形框最左側(cè)距離為s，即(v2-v1)t=s聯(lián)立以上兩式，解得21.答案：解：設(shè)桿向上運動的速度為v，因桿的運動，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積減少，從而磁通量也減少。由法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動勢的大小  回路中的電流 ，電流沿順時針方向兩金屬桿都要受到安培力作用，作用于桿x1y1的安培力為 ，方向向上作用于桿x2y2的安培力 ，方向向下當(dāng)桿作為勻速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有 解以上各式，得 ，  作用于兩桿的重力的功率的大小  電阻上的熱功率  由、式，可得，22.MN滑過的距離為時，它與bc的接觸點為P，如圖。由幾何關(guān)系可知MP年度為，MP中的感應(yīng)電動勢 ，MP段的電阻MacP和MbP兩電路的并聯(lián)電阻為由歐姆定律，PM中的電流ac中的電流