電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合類型題

1、電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合類型題作者: 日期:電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合類型題1. 如圖所示，兩根相距/的平行直導(dǎo)軌Ub、cd, b、d間連有一固左電阻凡 導(dǎo)軌電阻忽略 不計.MN為肋和M上的一導(dǎo)體桿，與垂直，其電阻也為/?整個裝置處于勻強(qiáng)磁場 中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平而(指向圖中紙面內(nèi)).現(xiàn)對MN 施加一力使它沿導(dǎo)軌方向以速度做勻速運(yùn)動.用表示MN兩端電壓大小，則(A )A.B.C.D.U=BI p/2,流過固左電阻R的感應(yīng)電流由b到dU=Bl p/2,流過固圮電阻/?的感應(yīng)電流由到b U=Bl u,流過固左電阻R的感應(yīng)電流由b到U=Bl u,流過固泄電阻R的感應(yīng)電流由d到b2、如

2、圖1, ab和cd是位于水平而內(nèi)的平行金屬軌逍,培力為(A ).人vB2/n vBlc vB2l,B卩A.BCDRRRR阻值為R的電阻.ef為一垂直于ab和cd的金屬桿，它與ab和cd 接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動.cf長為/,電阻可忽略.整 個裝苣處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于圖中紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng) 度為B,當(dāng)施外力使桿cf以速度v向右勻速運(yùn)動時，桿cf所受的安3如圖所示，ABCD是固怎的水平放宜的足夠長的U形導(dǎo)軌，整個導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上架著一根金屬棒ab,在極短時間內(nèi)給棒ab個水平向右的速度，ab棒開始運(yùn) 動，最后又靜止在導(dǎo)軌上，則ab在運(yùn)動過程中，就導(dǎo)軌是光滑和

3、粗糙兩種情況相比較(A )A. 整個回路產(chǎn)生的總熱量相等B. 安培力對ab棒做的功相等C. 安培力對ab棒的沖量相等D. 電流通過整個回路所做的功相等4. 如圖，AB. CD是固左的水平放宜的足夠長U形金屬導(dǎo)軌,整個導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上放一金屬棒ab,給ab 一個水平向右的沖量,使它以初速度巾運(yùn)動起來，最后靜止在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌是光滑和 粗糙兩種情況下 CA. 安培力對所做的功相等B. 電流通過整個回路做功相等C整個回路產(chǎn)生的熱量相等D到停止運(yùn)動時，兩種情況棒運(yùn)動距藹相等5. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場和豎直導(dǎo)軌所在而垂直，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無 摩擦滑動，在金屬棒、導(dǎo)軌和電阻組成的閉

4、合回路中，除電阻R外，X 余電阻均不計，在ab下滑過程中： A. 由于ab下落時只有重力做功，所以機(jī)械能守恒.B. ab達(dá)到穩(wěn)左速度前，其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R的內(nèi)能.C. 3b達(dá)到穩(wěn)怎速度后，瓦減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R的內(nèi)能.6. 如圖所示.一個由金屬導(dǎo)軌遍成的回路.豎直放在寬廣的水平勻強(qiáng)磁場中. 磁場垂直于該回路所苗的平面，方向向外.AC導(dǎo)體可緊貼光滑豎直導(dǎo)軌自由上下滑動，導(dǎo)軌足夠長，回路總電阻/?保持不變，、“IAC由靜止祥放后A. 導(dǎo)體AC的加速度將達(dá)到一個與阻值R成反比的極限值B. 導(dǎo)體AC的速度將達(dá)到一個與/?成正比的極限值C. 回路中的電流將達(dá)到一個與R成反比的極限

5、值D. 回路中的電功率將達(dá)到一個與R成正比的極限值BgEib2L2pJ心【解析】勻速運(yùn)動時LF.此時有R得怙=BlRp= R Rb2l:r7. 如圖所示.豎直平行導(dǎo)軌間距L=20cm.導(dǎo)軌頂端接有一電鍵K導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且無摩擦.的電阻R=OA Q，質(zhì)S/H=IOg,導(dǎo)軌的電阻不ih整個裝迓處在與軌道平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，磁感 應(yīng)強(qiáng)度B=1T當(dāng)棒由靜止解放0.8 s后，突然接通電鍵，不il空氣阻力，設(shè)K導(dǎo)軌足夠長.求棒的最大速度和最終速度的大小.(g取lOnVs2)“【解析】ah棒由靜止開始自由下落0.8 s時速度大小為v=g/=8 nVs” ” ”則閉合K瞬間，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小

6、I=Blv/R=4AQi i y , T3 b棒受重力噸=0.1 N伏I為Fmg.棒加速度向上，開始做減速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流和受到的乃安培力逐漸減小，、“I安培力F=mg時.開始做勻速直線運(yùn)動.此時滿足 R =mg解御最終速度vr =mSR/B2P=l m/s閉合電鍵時速度最大為8 m/s.8、如圖所示，兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放苣在傾角為8的絕緣斜而上，兩導(dǎo) 軌間距為L, M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)雖為m的均勻直金屬桿ab放在兩 導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜而向 下，導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，

7、導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好， 不計它們之間的摩擦.(1) 由b向a方向看到的裝置如圖所示,請在圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖:(2) 在加速下滑過程中，當(dāng)桿ab的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及加速度的大小;(3) 求在下滑過程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值.解:(1)重力mg,豎直向下;E Blv當(dāng)ab桿速度川時，感應(yīng)電動勢E=BW此時電路電流心而2 r2桿受到安壌力F = Blv =根據(jù)牛頓運(yùn)動宦律,有：ma = mg sin 0-B2lvRB2L3vR(BC ).A. 如果B增大，Vm將變大C. 如果R變大，Vm將變大B. 如果a變大，Vm將變大D. 如果M變小，Vm將變大當(dāng)

8、 嘩sin e =-時，ab桿達(dá)到最大速度匕皿，匕”=豊;:9、如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于軌道平而傾斜向下，當(dāng)磁場從零均勻增大時，金屬桿ab始終處于靜I上狀態(tài)，則金屬桿受到的靜摩擦力將(D )A. 逐漸增大B. 逐漸減小C. 先逐漸增大，后逐漸減小D. 先逐漸減小，后逐漸增大10. 如圖6所示，有兩根和水平方向成a角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R, 下端足夠長，空間有垂直于軌道平而的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B. 根質(zhì)量為m的金屬桿 從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度Vm，則圖5圖611、如圖5所示，一閉合線圈從高處自由落下，穿過一個有界的水平方

9、向的勻強(qiáng)磁場區(qū)(磁 場方向與線圈平面垂宜)，線圈的一個邊始終與磁場區(qū)的邊界平行，且保持豎直的狀態(tài)不 變.在下落過程中,當(dāng)線圈先后經(jīng)過位置I、II、III時,其加速度的大小分別為an 32. as(B).A. a,g. a2=g, a3gB. ag, a2g. a3gC. aig, a?g12、如圖2所示兩條水平虛線之間有垂直于紙而向里、寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng) 磁場.質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈邊長為L(Ld),線圈下邊緣到磁場上邊界的距離 為h.將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進(jìn)入磁場和剛穿岀磁場時刻的速度都是3在整個線圈 穿過磁場的全過程中(從下邊緣進(jìn)入磁場到上邊緣穿出磁場)，下列說法

10、中正確的是(D ).A線圈可能一直做勻速運(yùn)動B. 線圈可能先加速后減速TC. 線圈的最小速度一定是mgR / B2 L2x-x-x-x * X X X X x dD. 線圈的最小速度一定是j2g(/?-d+/)13如圖所示，具有水平的上界而的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為方向水平指向紙內(nèi)，一個質(zhì) 量為川，總電阻為R的閉合矩形線框“bed在豎直平而內(nèi)，其邊長為乙be邊長為力，磁 場寬度大于力，線框從b邊距磁場上界面H高處自由落下，線 框下落時，保持”邊水平且線框平而豎直.已知”邊進(jìn)入磁 場以后，cd邊到達(dá)上邊界之前的某一時刻線框的速度已達(dá)到這5X X X X X XX X X X X一階段的最大值，此時山

11、邊距上邊界為加，求：(1) 線框肪邊進(jìn)入磁場時的速度大?。?2) 從線框邊進(jìn)入磁場到線框速度達(dá)到最大的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量.答案:(1) v= (2gh) 1/2(2) Q=mg (H+h+hi) m3R2g2/2B4L414如圖所示，在光滑的水平而上，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，分布在寬度 為L的區(qū)域里，現(xiàn)有一邊長為a(aL-磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = .OT9方向與線 框平面垂直。如圖2所示，令線框從de邊離磁場區(qū)域上邊界PP的距離為h=0.7m處自由下 落，已知線框的de邊進(jìn)入磁場以后，ab邊到達(dá)邊界PP，之前的某一時刻線框的速度已達(dá)到 這一階段的最大值。問從線框開始下落，到de邊剛剛到達(dá)磁場區(qū)域下邊界QQ為勺過程中， 磁場作用于線框的安培力做的總功為多少？ （ g= 1加