高二物理电磁感应练习一

1、如图，水平导轨光滑，宽度L, 定值电阻阻值为R，ab金属棒阻值R，质量为m。磁感应强度为B方向竖直向上的匀强磁场穿过导轨平面。ab棒以初速V0向右运动。

（1）试分析运动情况

（2）求最后整个电路产生的内能。

 

 

 

 

拓展：上题中如果用恒定的水平力F拉ab静止开始加速，

（1）分析运动求稳定时的速度

（2）电流稳定时导体棒移动距离S过程中产生的热量Q

（3）由静止开始到电流稳定过程导体棒移动的距离So，求此过程产生的热量Q

 

 

 

 

 

 

2、如图9-2-9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．

 

 

 

 

 

3、如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略.让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.

（1）由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.

（2）在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.

（3）求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值. 

 

 

 

 

 

 

4、如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜角上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示。在这过程中（      ）
  A．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零
  B．作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C．恒力F与安培力的合力所作的功等于零

D．恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热

 

5、如图所示，在与水平面成θ角的矩形框范围内有垂直于框架的匀强磁场，磁感应强度为B，框架的ad边和bc边电阻不计，而ab边和cd边电阻均为R，长度均为L，有一质量为m、电阻为2R的金棒MN，无摩擦地冲上框架，上升最大高度为h，在此过程中ab边产生的热量为Q，求在金属棒运动过程中整个电路的最大热功率P_max。

 

 

 

6、两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30⁰的斜面上，导轨下端接有电阻R=10Ω，导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒高度下降h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻产生的热量？

 

 

 

 

 

7、如图所示，光滑导体棒bc固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上，构成框架abcd，其中bc棒电阻为R，其余电阻不计．一不计电阻的导体棒ef水平放置在框架上，且始终保持良好接触，能无摩擦地滑动，质量为m．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直框面．若用恒力F向上拉ef，则当ef匀速上升时，速度多大？

 

 

 

 

 

8、如图所示，足够长的光滑金属框竖直放置，框宽L＝0.5 m，框的电阻不计，匀强磁场磁感应强度B＝1 T，方向与框面垂直，金属棒MN的质量为100 g，电阻为1 Ω．现让MN无初速地释放并与框保持接触良好的竖直下落，从释放到达到最大速度的过程中通过棒某一横截面的电量为2 C，求此过程中回路产生的电能．（空气阻力不计，g＝10 m/s²）

 

 

 

 

 

 

9、如图所示，两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab可沿导轨滑动，原先S断开，让ab杆由静止下滑，一段时间后闭合S，则从S闭合开始记时，ab杆的运动速度v随时间t的关系图可能是下图中的哪一个？ （   ）

 

 

 

 

 

 

10、图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向内。导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑。设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是（   ）

A.导线下落过程中机械能守恒；

B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量；

C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能；

D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能

 

 

 

11、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（     ）

 

 

 

 

 

 

12、如图所示，相邻的两个匀强磁场区，宽度都是L，磁感应强度大小都是B，方向如图所示.一个单匝正方形闭合导线框由均匀导线制成，边长也是L.导线框从左向右匀速穿过这两个匀强磁场区.规定以逆时针方向为感应电流的正方向，则线框从Ⅰ位置运动到Ⅱ位置过程中，感应电流I随时间t变化的图线应是以下各图中的

 

 

 

 

  

 

13、如图所示,有一个磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,一半径为r、电阻为2R的金属圆环放置在磁场中,金属圆环所在的平面与磁场垂直.金属杆Oa一端可绕环的圆心O旋转,另一端a搁在环上,电阻值为R;另一金属杆Ob一端固定在O点,另一端b固定在环上,电阻值也是R.已知Oa杆以角速度ω匀速旋转,所有接触点接触良好,Ob不影响Oa的转动,则下列说法中正确的是 (　　)

A. 流过Oa的电流可能为                

B. 流过Oa的电流可能为

C. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr²

D. Oa旋转时产生的感应电动势的大小为Bωr²

 

 

14、水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计。均匀磁场竖直向下，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图2所示（取重力加速度g=10m/s²）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若m=0.5Kg，L=0.5m，R=0.5Ω；则磁感应强度B为多大？（3）由V—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？

 

 

 

 

                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

15、如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的速度一时间图像，其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线图像的渐近线,小型电动机在12s末达到额定功率，P额=4.5W，此后功率保持不变，除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10 m/s2

（1）求导体棒在0—12s内的加速度大小；

（2）求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值；