電磁感應(yīng)綜合(十年高考)

1、電磁感覺綜合1.（2007上海物理）如圖（a）所示，圓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(jì)，且接觸優(yōu)秀。在導(dǎo)軌平面上有一矩形地區(qū)內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，Rmv1磁感覺強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場地區(qū)的右端，當(dāng)磁場以速度v1BL勻速向右挪動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)遇到水平向左、大小為f的恒定阻（a）vvt力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場地區(qū)內(nèi)。（1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；Ott2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場運(yùn)動(dòng)，阻力最大不可以超出多少？3）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)

2、戰(zhàn)勝阻力所做的功和電路中耗費(fèi)的電功率各為多大？4）若t0時(shí)磁場由靜止開始水平向右做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棋睥剎時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加快直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加快度大小。2、（2012上海物理）如圖，質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo)軌abcd放在圓滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)，質(zhì)量為的導(dǎo)體棒擱置在導(dǎo)軌上，一直與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒mPQPQbc左邊有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌bc段長為，開始時(shí)左邊導(dǎo)軌的總電阻為，右邊導(dǎo)軌單位長LPQR度的電阻為R0。以ef為界，其左邊勻強(qiáng)磁場方向豎直向上，右邊勻

3、強(qiáng)磁場水平向左，磁感覺強(qiáng)度大小均為B。在t=0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，加快度為a。1）求回路中感覺電動(dòng)勢及感覺電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式；2）經(jīng)過多長時(shí)間拉力F達(dá)到最大值，拉力F的最大值為多少？（3）某過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，導(dǎo)軌戰(zhàn)勝摩擦力做功為W，求導(dǎo)軌動(dòng)能的增添量。3.(2012天津理綜)以下圖，一對(duì)圓滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m，左端接有阻值R=0.3的電阻。一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1的金屬棒MN擱置在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感覺強(qiáng)度B=0.4T。棒在水平向右的外力作

4、用下，由靜止開始以a=2m/s2的加速度做勻加快運(yùn)動(dòng)。當(dāng)棒的位移x=9m時(shí)撤去外力，棒持續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q2=21。導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，棒在運(yùn)動(dòng)過程中一直與導(dǎo)軌垂直且兩頭與導(dǎo)軌保持優(yōu)秀接觸。求：1）棒在勻加快運(yùn)動(dòng)過程中，經(jīng)過電阻R的電荷量q；2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；3）外力做的功WF。4、（2012福建理綜）如圖甲，在圓柱形地區(qū)內(nèi)存在一方向豎直向下、磁感覺強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，在此地區(qū)內(nèi)，沿水平面固定一半徑為r的圓環(huán)形圓滑細(xì)玻璃管，環(huán)心0在地區(qū)中心。一質(zhì)量為為q（q0）的小球，在管內(nèi)沿逆時(shí)針方向（從上向下看）做圓周運(yùn)動(dòng)。已知磁

5、感覺強(qiáng)度大小m、帶電量B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，此中T0=2m。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，對(duì)原磁場的影響可忽視。qB0（1）在t=0到t=T0這段時(shí)間內(nèi)，小球不受細(xì)管側(cè)壁的作使勁，求小球的速度大小v0；2）在豎直向下的磁感覺強(qiáng)度增大過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針方向的齊心圓，同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)盛小相等。試求t=T0到t=1.5T0這段時(shí)間內(nèi)：細(xì)管內(nèi)渦旋電場的場強(qiáng)盛小E；電場力對(duì)小球做的功W。（2012廣東理綜物理）如圖17所示，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒ab，垂直放在相距為l的平行圓滑金屬軌道上。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感覺強(qiáng)度大小為B、方向垂直與

6、導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，左邊是水平擱置、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)其余電阻。（1）調(diào)理Rx=R，開釋導(dǎo)體棒，當(dāng)棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，求經(jīng)過棒的電流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，若它能勻速經(jīng)過，求此時(shí)的Rx。（2012浙江）為了提升自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃耀”裝置。以下圖，自行車后輪由半徑r1=5.010-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成。后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串連有一電阻值為R的小燈泡。在支

7、架上裝有磁鐵，形成了磁感覺強(qiáng)度=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角B=/6。后輪以角速度=2rad/s相關(guān)于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。若不計(jì)其余電阻，忽視磁場的邊沿效應(yīng)。1）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，求感覺電動(dòng)勢E，并指出ab上的電流方向；2）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，畫出“閃耀”裝置的電路圖；3）從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時(shí)間t變化的Uab-t圖象；4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃耀”裝置可否正常工作？有同學(xué)提出，經(jīng)過改變磁感覺強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度和張角

8、等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請(qǐng)給出你的評(píng)論。7、（2011海南物理）如圖，ab和cd是兩條豎直擱置的長直圓滑金屬導(dǎo)軌，MN和MN是兩根用細(xì)線連結(jié)的金屬桿，其質(zhì)量分別為m和2m。豎直向上的外力F作用在桿MN上，使兩桿水沉靜止，并恰巧與導(dǎo)軌接觸；兩桿的總電阻為R，導(dǎo)軌間距為l。整個(gè)裝置處在磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽視，重力加速度為g。在t=0時(shí)刻將細(xì)線燒斷，保持F不變，金屬桿和導(dǎo)軌一直接觸優(yōu)秀。求1）細(xì)線燒斷后，隨意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比；2）兩桿分別達(dá)到的最大速度。8、（2010福建理綜）以下圖，兩條平行的圓滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為的絕緣斜面上，

9、導(dǎo)軌上端連結(jié)一個(gè)定值電阻。導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并優(yōu)秀接觸。斜面上水平虛線PQ以下地區(qū)內(nèi)，存在著垂直穿過斜面向上的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)對(duì)a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上的拉力，使它沿導(dǎo)軌勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)放在導(dǎo)軌下端的b棒恰巧靜止。當(dāng)a棒運(yùn)動(dòng)到磁場的上界限PQ處時(shí)，撤去拉力，a棒將持續(xù)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)一小段距離后再向下滑動(dòng)，此時(shí)b棒已滑離導(dǎo)軌。當(dāng)a棒再次滑回到磁場界限PQ處時(shí)，又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運(yùn)動(dòng)。已知a棒、b棒和定值電阻的阻值均為R，b棒的質(zhì)量為m，重力加快度為g，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求（1）a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的過程中，a棒中的電流強(qiáng)度I，與定值電阻R中的電流強(qiáng)度IR之比；（2）a棒質(zhì)量ma；

10、（3）a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力F。9以下圖，兩足夠長的圓滑金屬導(dǎo)軌豎直擱置，相距為L,一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場上面界h處靜止開釋.導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，流經(jīng)電流表的電流漸漸減小，最后穩(wěn)固為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，且一直保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求：（1）磁感覺強(qiáng)度的大小B；（2）電流穩(wěn)固后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值Im。10、（2011全國理綜）如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直擱置，導(dǎo)軌間距離為L1，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整

11、個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻能夠忽視的金屬棒MN從圖示地點(diǎn)由靜止開始開釋。金屬棒著落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加快度為g。求：磁感覺強(qiáng)度的大小：燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。11有人設(shè)計(jì)了一種可測速的跑步機(jī)，測速原理如題23圖所示，該機(jī)底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感覺強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且接有電壓表和電阻R,絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細(xì)金屬條，磁場中一直僅有一根金屬條，且與電極接觸優(yōu)秀，不計(jì)金屬電阻，若橡膠帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)為U,求：1）橡膠帶勻

12、速運(yùn)動(dòng)的速率；2）電阻R耗費(fèi)的電功率；3）一根金屬條每次經(jīng)過磁場地區(qū)戰(zhàn)勝安培力做的功。12、（2010重慶理綜）法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的假想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)裝置的表示圖可用題圖表示，兩塊面積均為S的舉行金屬板，平行、正對(duì)、豎直地所有浸在河水中，間距為d。水流速度到處同樣，大小為v，方向水平，金屬板與水流方向平行。地磁場磁感覺強(qiáng)度的豎直重量為B，河水的電阻率為，水面上方有一阻值為R的電阻經(jīng)過絕緣導(dǎo)線和電鍵K連結(jié)到兩個(gè)金屬板上，忽視邊沿效應(yīng)，求：（1）該發(fā)電裝置的電動(dòng)勢；（2）經(jīng)過電阻R的電流強(qiáng)度。（3）電阻R耗費(fèi)的電功率。13、如圖，圓滑的平行金屬導(dǎo)軌水平擱置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為

13、l，左邊接一阻值為R的電阻。地區(qū)cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度為s。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸優(yōu)秀，遇到F0.5v0.4（N）（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場的左界限由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測得電阻兩頭電壓隨時(shí)間平均增大。（已知l1m，m1kg，R0.31）剖析并說明該金屬棒在磁場中做何種運(yùn)動(dòng)；2）求磁感覺強(qiáng)度B的大小；RB2l2（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律知足vv0m（Rr）x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰巧靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？，r0.2，s1m）McfBFlNdse4）若在棒未出磁場地區(qū)時(shí)撤去外力，畫出棒在

14、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各樣可能的圖線。14、單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理丈量非磁性導(dǎo)電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量變換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分構(gòu)成。傳感器的構(gòu)造以下圖，圓筒形丈量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極a和c,a,c間的距離等于丈量管內(nèi)徑D，丈量管的軸線與a、c的連結(jié)線以及經(jīng)過通電線圈產(chǎn)生的磁場方向三者互相垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過丈量管時(shí)，在電極a、c的間出現(xiàn)感覺電動(dòng)勢E，并經(jīng)過與電極連結(jié)的儀表顯示出液體流量Q。設(shè)磁場平均恒定，磁感覺強(qiáng)度為B。（1）已知D=0.40m，B

15、=2.510-3T，Q=0.12m3/s設(shè)液體在丈量管內(nèi)各處流速同樣，試求E的大?。ㄈ?.0）2）一新建供水站安裝了電磁流量計(jì)，在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正當(dāng)。但實(shí)質(zhì)顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查，原由是誤將丈量管接反了，既液體由丈量管出水口流入，從如水口流出。因?yàn)橐鸭訅撼錆M管道。不便再將丈量管拆下重裝，請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變成正當(dāng)?shù)暮喴追椒?；?）顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻，其阻值記為R,a、c間導(dǎo)電液體的電阻r隨液體電阻率的變化而變化，進(jìn)而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R、r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達(dá)式，并說明如何能夠降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。15、磁懸浮列車

16、是一種高速低耗的新式交通工具它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡化為以下模型，固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l平行于y軸，寬度為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示列車軌道沿Ox方向，軌道地區(qū)內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感覺強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律散布，其空間周期為，最大值為B，如圖2所示，金屬框同一長邊0上各處的磁感覺強(qiáng)度同樣，整個(gè)磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移設(shè)在短臨時(shí)間內(nèi)，邊所在地點(diǎn)MM、PQ的磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間的變化能夠忽視，并忽視全部阻力列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加快行駛，某時(shí)刻速度為v（vv0）簡要表達(dá)列車運(yùn)轉(zhuǎn)中獲取驅(qū)動(dòng)力的原理；

17、為使列車獲取最大驅(qū)動(dòng)力，寫出MM、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么地點(diǎn)及與d之間應(yīng)知足的關(guān)系式；計(jì)算在知足第問的條件以下車速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小16、（2007上海物理）如圖（a）所示，圓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(jì)，且接觸優(yōu)秀。在導(dǎo)軌平面上有一矩形地區(qū)內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感覺強(qiáng)度大小為B。開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場地區(qū)的右端，當(dāng)磁場以速度v1勻速向右挪動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)遇到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場地區(qū)內(nèi)。（1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度

18、v2；Rmv12）為使導(dǎo)體棒能隨磁場運(yùn)動(dòng)，阻力最大不可以超出多少？3）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)戰(zhàn)勝阻力所做的功和電路中耗費(fèi)的電功率各為多大？BL（a）vvt（4）若t0時(shí)磁場由靜止開始水平向右做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體Ott棒也做勻加快直線運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棋睥剎時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加快直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加快度大小。17、(2007年高考天津理綜)兩根圓滑的長直金屬導(dǎo)軌MN、MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計(jì)，M、M處接有以下圖的電路，電路中各電阻的阻值均為尺，電容器的電容為C。長度也為l、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌

19、擱置，導(dǎo)軌處于磁感覺強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持優(yōu)秀接觸，在曲運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求.ab運(yùn)動(dòng)速度v的大?。?電容器所帶的電荷量q。18、=0時(shí)，磁場在平面內(nèi)的散布如題23圖所示.其磁感覺強(qiáng)度的大小均為0,方向垂直于平面,相鄰磁場地區(qū)的磁場方向相反.每個(gè)同向磁場地區(qū)的寬度均為l0.整個(gè)磁場以速度v沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng).(1)若在磁場所在區(qū)間，xOy平面內(nèi)擱置一由a匝線圈串連而成的矩形導(dǎo)線框abcd,線框的bc邊平行于x.bc=lB、ab=L,總電阻為R,線框一直保持靜止.求線框中產(chǎn)生的總電動(dòng)勢大小和導(dǎo)線中的電流大小;

20、線框所受安培力的大小和方向.該運(yùn)動(dòng)的磁場可視為沿x軸流傳的波，設(shè)垂直于紙面向外的磁場方向?yàn)檎?，畫出L=0時(shí)磁感覺強(qiáng)度的波形圖，并求波長和頻次f.19、圖1是在沉靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的表示圖，磁流體推動(dòng)器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）構(gòu)成。如圖2所示，通道尺寸a2.0m、b015.m、c010.m。工作時(shí)，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B80.T的勻強(qiáng)磁場；沿x軸負(fù)方向加勻強(qiáng)電場，使兩金屬板間的電壓U996.V；海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率0.20m。（1）船靜止時(shí)，求電源接通瞬時(shí)推動(dòng)器對(duì)海水推力的大小和方向；（2）船以vS50.m/s的速度勻速行進(jìn)。若以船為參照物，海水以50.m/s的速率

21、涌入進(jìn)水口，因?yàn)橥ǖ赖慕孛娣e小于進(jìn)水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增添到vd8.0m/s。求此時(shí)兩金屬板間的感覺電動(dòng)勢U感；（3）船行駛時(shí)，通道中海水雙側(cè)的電壓按UUU感計(jì)算，海水遇到電磁力的80%能夠轉(zhuǎn)變成對(duì)船的推力。當(dāng)船以vS50.m/s的速度勻速行進(jìn)時(shí)，求海水推力的功率。20、以下圖，處于勻強(qiáng)磁場中的兩根足夠長、電阻不計(jì)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，下端連結(jié)阻值為尺的電阻勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持優(yōu)秀接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25求：求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加快度大?。划?dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到

22、穩(wěn)準(zhǔn)時(shí)，電阻R耗費(fèi)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，求磁感覺強(qiáng)度的大小與方向(g=10rns2，sin370.6，cos370.8)21、科學(xué)中文版的文章介紹了一種新技術(shù)航天飛纜，航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連結(jié)起來在太空飛翔的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛翔中能為自己供給電能和拖曳力，它還可以清理“太空垃圾”等。從1967年至1999年17次試驗(yàn)中，飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲取部分紅功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解說。以下圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型表示圖，圖中兩個(gè)物體P，Q的質(zhì)量分別為mP、mQ，柔性金屬纜索長為l，外有絕緣層，系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng)

23、，運(yùn)動(dòng)過程中Q距地面高為h。設(shè)纜索總保持指向地心，P的速度為vP。已知地球半徑為R，地面的重力加快度為g。（1）飛纜系統(tǒng)在地磁場中運(yùn)動(dòng)，地磁場在纜索所在處的磁感覺強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無電流，問纜索P、Q哪端電勢高？此問中可以為纜索各處的速度均近似等于vP，求P、Q兩頭的電勢差；2）設(shè)纜索的電阻為R1，假如纜索兩頭物體P、Q經(jīng)過四周的電離層放電形成電流，相應(yīng)的電阻為R2，求纜索所受的安培力多大；3）求纜索對(duì)Q的拉力FQ。22、以下圖，固定的水平圓滑金屬導(dǎo)軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直、磁感覺強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上

24、，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽視初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長度，導(dǎo)體棒擁有水平向右的初速度v0.在沿導(dǎo)軌來去運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒一直與導(dǎo)軌垂直并保持優(yōu)秀接觸求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒遇到的安培力(2)若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過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)體棒來去運(yùn)動(dòng)，最后將靜止于哪處?從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最后靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少?23、如圖13所示，一半徑為r的圓形導(dǎo)線框內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直1dB2于導(dǎo)線框所在平面，導(dǎo)線框的左端經(jīng)過導(dǎo)線接一對(duì)水平擱置的平行金屬板，圖兩板間的距離為d，板長為l，t=0

25、時(shí)，磁場的磁感覺強(qiáng)度B從B0開始平均增13大，同時(shí)，在板2的左端且特別湊近板2的地點(diǎn)有一質(zhì)量為m、帶電量為-q的液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使該液滴能從兩板間射出，磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率K應(yīng)知足什么條件？要使該液滴能從兩板間右端的中點(diǎn)射出，磁感覺強(qiáng)度B與時(shí)間t應(yīng)知足什么關(guān)系？24、磁流體發(fā)電是種新式發(fā)電方式，圖1和圖2是其工作原理表示圖。圖1中的長方體是發(fā)電導(dǎo)管，此中空部分的長、高、寬分別為l、a、b，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻RL相連。整個(gè)發(fā)電導(dǎo)管處于圖2中磁場線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場里，磁感覺強(qiáng)度為B，方向如圖1所示

26、。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(dòng)，并經(jīng)過專用管道導(dǎo)出。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的電離氣體遇到磁場作用，產(chǎn)生了電動(dòng)勢。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不一樣。設(shè)發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)電離氣體流速到處同樣，且不存在磁場時(shí)電離氣體流速為v0，電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比，發(fā)電導(dǎo)管兩頭的電離氣體壓強(qiáng)差p保持恒定，求：1）不存在磁場時(shí)電離氣體所受的摩擦阻力F多大；2）磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E的大??；3）磁流體發(fā)電機(jī)發(fā)電導(dǎo)管的輸入功率P。25、以下圖，為置于水平面內(nèi)的圓滑閉合金屬導(dǎo)軌，、處罰別接有短電阻絲（圖頂用粗線表示），OACOOC12y2sinx（單位：m）。磁感覺強(qiáng)度R=4、R=8（導(dǎo)軌其余部分

27、電阻不計(jì)）。導(dǎo)軌OAC的形狀知足3B=0.2T的勻強(qiáng)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(diǎn)滑動(dòng)到CyA點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀且一直保持與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻。求：OCv外力F的最大值；金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲1上耗費(fèi)的最大功R1R2RoCx率；在滑動(dòng)過程中經(jīng)過金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。26、以下圖，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10/m，導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻能夠忽視的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。有隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感覺強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系為B=kt，

28、比率系P數(shù)k=0.020T/s。一電阻不計(jì)的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦低滑動(dòng)，在滑動(dòng)過Q程中保持與導(dǎo)軌垂直。在t=0時(shí)刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加快度從靜止開始導(dǎo)游軌的另一端滑動(dòng)，求在t=6.0s時(shí)金屬桿所受的安培力。乙甲27、兩根平行的金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，磁感強(qiáng)度=0.50的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)BTFl=0.20。連兩質(zhì)量軌所在平面垂直，導(dǎo)軌的電阻很小，可忽視不計(jì)。導(dǎo)軌間的距離m均為m=0.10kg的平行金屬桿甲，乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌保持垂直，每根金屬桿的電阻為R=0.50，在t=0時(shí)刻，兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20N的恒力

29、F作用于金屬桿甲上，使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。經(jīng)過t=5.0s，金屬桿甲的加快度為a=1.37m/s2，問此時(shí)兩金屬桿的速度各為多少？1、2、【分析】：（1）回路中感覺電動(dòng)勢E=BLv，導(dǎo)軌做初速度為零的勻加快運(yùn)動(dòng)，v=at，E=BLat，s=1at2，2回路中總電阻R122I=E=RBLat總00（2）導(dǎo)軌遇到外力F,，安培力A，摩擦力f。此中A=BIL=B2L2at；f=(+A)=(+B2L2at)。R0at2RR0at2R由牛頓第二定律，F(xiàn)-F-Ff=Ma，解得F=Ma+mg+(1+)B2L2at).A上式中，當(dāng)R/t=R0at，即t=R時(shí)外力F取最大值。因此，F(xiàn)max=Ma+mg+1(1+

30、)B2L2R。aR02aR0（3）設(shè)此過程中導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離s由動(dòng)能定理，W合=Ek，W合=Mas。因?yàn)槟Σ亮f=(mg+FA)，因此摩擦力做功W=WQ導(dǎo)軌動(dòng)能的增添量=WQ。因此：s=EMas=MaAmgkmg3、v2=2ax.設(shè)棒在撤去外力后的運(yùn)動(dòng)過程中安培力做功為W，由動(dòng)能定理得，2，W=0-1mv2撤去外力后回路產(chǎn)生的焦耳熱，Q2=-W,聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得Q2=1.8J。（3）由題意知，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q2=21，可得Q1=3.6J。在棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，由功能關(guān)系可知，WF=Q1+Q2，由上述可得WF=3.6J+1.8J=5.4J.4、（1）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不受細(xì)管側(cè)

31、壁的作使勁，小球所受洛倫茲力供給向心力，v02qB0rqv0B0=m解得：v0=rm(2)在T0到1.5T0這段時(shí)間內(nèi)，細(xì)管內(nèi)一周的感覺電動(dòng)勢，2B由圖乙可知B=2B0/T0。E感=rtt因?yàn)橥粭l電場線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，因此，E感=2E。而0=2m。qB05、解：（1）當(dāng)Rx=R棒沿導(dǎo)軌勻速下滑時(shí)，由均衡條件MgsinF6、設(shè)ab走開磁場地區(qū)的時(shí)刻為1211221t，下一根金屬條進(jìn)入磁場地區(qū)的時(shí)刻為t，t=s，t=s，124設(shè)輪子轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為T，T=2=1s。在T=1s內(nèi)，金屬條有四次出入磁場地區(qū)，后三次與第一次同樣。由此可畫出以下的Uab-t圖象。7、分析：設(shè)隨意時(shí)刻MN和MN速

32、度分別為v1、v2。（1）細(xì)線燒斷前，對(duì)兩桿有F=3mg由得：v12mgRmgR22、v2223Bl3Bl8、【分析】（1）a棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，a棒、b棒及電阻R中的電流分別為I、I、I，有IR=IRabRRbbIa=Ib+IR聯(lián)立解得IaIb=21。9、【分析】(1)電流穩(wěn)固后,導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)(2)感覺電動(dòng)勢E=BLv感覺電流BILmg解得BmgILE由式解得I2RIvRmg10、【分析】（1）設(shè)小燈泡額定電流為2I0，則有P=I0R由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直著落的某時(shí)刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為I=2I，0此時(shí)金屬棒MN所受的重力和安培力相等，著落的速度達(dá)到最大值，有mg

33、=BIL聯(lián)立解得B=mgR2LP(2)設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感覺定律與歐姆定律得E=BLv，E=IR，聯(lián)立解得2P0mg11、12、13、（1）金屬棒做勻加快運(yùn)動(dòng)，R兩頭電壓UIv，U隨時(shí)間平均增大，即v隨時(shí)間平均增大，加快度為恒量，（2）由牛頓第二定律B2l2vB2l2Fma，以F0.5v0.4代入得（0.5）v0.4a，RrRr因?yàn)榧涌於萢為恒量，與v沒關(guān)，因此a0.4m/s2B2l2）0，代人數(shù)據(jù)得B0.5T，（0.5Rr122212（）2at（3）x12at，v0m（Rr）x2at，x1x2s，因此B2l2ats，代入數(shù)據(jù)得：0.2t20.8t10，解方程得t1s，

34、（4）可能圖線以下：14、是磁場B反向，或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)換接入顯示儀表。（3）傳感器的顯示儀表構(gòu)成閉合電路，由閉合電路歐姆定律I=E/(R+r)，U=IR=ER/(R+r)=E/(1+r/R)。輸入顯示儀表的是a、c間的電壓U，流量示數(shù)和U一一對(duì)應(yīng)，E與液體電阻率沒關(guān)，而r隨電阻率的變化而變化，由式可看出，r變化相應(yīng)的U也隨之變化。在實(shí)質(zhì)流量不變的狀況下，儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨a、c間的電壓U的變化而變化，增大，使r，則,這樣就能夠降低液體電阻率的變化對(duì)顯示RRUE儀表流量示數(shù)的影響。15、倍，即d(2k1)或2d(kN)2k21因?yàn)橹銌枟l件，則MM、PQ邊所在處的磁感覺強(qiáng)度大小均為B0且

35、方向總相反，經(jīng)短暫的時(shí)間t，磁場沿Ox方向平移的距離為v0t，同時(shí)，金屬框沿Ox方向挪動(dòng)的距離為vt因?yàn)関0，因此在t時(shí)間內(nèi)邊掃過磁場的面積(v0)ltvMNSvEt依據(jù)閉合電路歐姆定律有IEMN0R邊所受的安培力PQ0依據(jù)左手定章，邊所受的安培力方向同樣，此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大PQFBIlMM、PQ小FFMNFPQ2B0Il聯(lián)立解得：4B02l2(v0v)FR16、2212）tv1v2為常數(shù)，設(shè)為v，a，（4）因?yàn)镽fma，導(dǎo)體棒要做勻加快運(yùn)動(dòng)，必有tB2L2（atvt）B2L2vtfR則Rfma，可解得：aB2L2tmR。17、分析：（1）設(shè)ab上產(chǎn)生的感覺電動(dòng)勢為，回路中電流為I，ab運(yùn)動(dòng)距離s所用的時(shí)間為t，則有：EE=BlvI=4Et=s/vQ=I2(4R)t由上述方程得：v=4QRRB2l2sCQR（2）設(shè)電容器兩極板間的電勢差為U，則有：U=IR電容器所帶電荷量q=CU解得q=Bls18、解：(2)磁感覺強(qiáng)度的波長和頻次分別為2l0(4)（3）fv(5)2lvt=0時(shí)磁感覺強(qiáng)度的波形圖如答23圖19、（1）依據(jù)安培力公式，推力11，此中I1U,Rb1U796.8