電磁感應計算題

1、xxxXXXXX學校XXXX年學年度第二學期第二次月考XXX年級xx班級姓名：_班級：_考號：_題號一、計算題二、綜合題總分得分評卷人得分一、計算題（每空？ 分，共？ 分）1、如圖所示，質(zhì)量為M的導體棒ab，垂直放在相距為l的平行光滑金屬軌道上。導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應強度大小為B、方向垂直與導軌平面向上的勻強磁場中，左側(cè)是水平放置、間距為d的平行金屬板R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器的阻值，不計其他電阻。（1）調(diào)節(jié)Rx=R，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，求通過棒的電流I及棒的速率v。（2）改變Rx，待棒沿導軌再次勻速下滑后，將質(zhì)量為m、帶電量為+q的微粒水平射入金屬板間

2、，若它能勻速通過，求此時的Rx。2、如圖328所示，勻強磁場的磁感應強度B0.1 T，金屬棒AD長0.4 m，與框架寬度相同，電阻r1.3 ，框架電阻不計，電阻R12，R21 .當金屬棒以5 m/s速度勻速向右運動時，求：(1)流過金屬棒的感應電流為多大？(2)若圖中電容器電容C0.3F，則電容器中儲存多少電荷量？3、把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，一長為2a 、電阻等于R 、粗細均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸。當金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求：  (1)棒上電流的大小和方

3、向及棒兩端的電壓UMN；  (2)圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率。4、如圖1所示，匝數(shù)200匝的圓形線圈，面積為50cm2，放在勻強磁場中，線圈平面始終與磁場方向垂直，并設磁場方向垂直紙面向里時，磁感應強度為正。線圈的電阻為0.5，外接電阻R=1.5。當穿過線圈的磁場按圖2所示的規(guī)律變化時，求：（1）作出線圈中感應電流i 隨時間t變化的圖象(以逆時針方向為正)  (不必寫計算過程)（2）由圖象計算通過電阻R的電流的有效值。 5、如圖所示，兩根半徑為r光滑的圓弧軌道間距為L，電阻不計，在其上端連有一阻值為R0的電阻，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B.現(xiàn)

4、有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒從軌道的頂端PQ處開始下滑，到達軌道底端MN時對軌道的壓力為2mg，求：(1)棒到達最低點時電阻R0兩端的電壓；(2)棒下滑過程中R0產(chǎn)生的熱量；(3)棒下滑過程中通過R0的電量6、如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置，其寬度L1 m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接一阻值為R0.40 的電阻，質(zhì)量為m0.01 kg、電阻為r0.30 的金屬棒ab緊貼在導軌上現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌

5、電阻不計，g取10 m/s2（忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響）。(1) 判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；(2) 求磁感應強度B的大小；(3) 在金屬棒ab從開始運動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量。7、如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L=0.2m，長為2d，d=0.5m，上半段d導軌光滑，下半段d導軌的動摩擦因素為=，導軌平面與水平面的夾角為=30°勻強磁場的磁感應強度大小為B=5T，方向與導軌平面垂直質(zhì)量為m=0.2kg的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在粗糙的下半段一直做勻速運動，導體棒始終與導軌垂直，接在兩導軌間的電阻為R=3，導體棒的電阻為r=1，

6、其他部分的電阻均不計，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）導體棒到達軌道底端時的速度大小；（2）導體棒進入粗糙軌道前，通過電阻R上的電量q；（3）整個運動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q8、圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行光滑導軌PQ、MN，其電阻不計，間距d=05m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應強度B002T的勻強磁場中，兩金屬棒L1、L2平行地擱在導軌上，其電阻均為r0.1，質(zhì)量分別為M1=03kg和M205kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=08N的作用下，由靜止開始運動。試求： (1) 當電壓表讀數(shù)為U=02V時，棒L2的加速度為多大；(2)棒L2

7、能達到的最大速度vm.9、如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為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入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場，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入磁場時的速度v2；（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Q10、如圖329所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距l(xiāng)0.20 m，電阻R1 ；有一導體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂

8、直，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B0.50 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道面向下現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運動，測得外力F與時間t的關(guān)系如圖所示求(1)桿的質(zhì)量m和加速度a的大??；(2)桿開始運動后的時間t內(nèi)，通過電阻R電量的表達式(用B、l、R、a、t表示)圖32911、如圖所示，螺線管橫截面積為S，線圈匝數(shù)為N，電阻為R1，管內(nèi)有水平向左的變化磁場。螺線管與足夠長的平行金屬導軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi)，與水平面的夾角為q，兩導軌間距為L。導軌電阻忽略不計。導軌處于垂直斜面向上、磁感應強度為B0的勻強磁場中。金屬桿ab垂直導軌，桿與導軌接觸良好，并

9、可沿導軌無摩擦滑動。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m，電阻為R2，重力加速度為g。忽略螺線管磁場對金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。（1）為使ab桿保持靜止，求通過ab的電流的大小和方向；（2）當ab桿保持靜止時，求螺線管內(nèi)磁場的磁感應強度B的變化率；（3）若螺線管內(nèi)方向向左的磁場的磁感應強度的變化率DB/Dtk（k0）。將金屬桿ab由靜止釋放，桿將沿斜面向下運動。求當桿的速度為v時，桿的加速度大小。12、如圖所示，傾角q30°、寬為L1m的足夠長的U形光 滑金屬框固定在磁感應強度B1T、范圍足夠大的勻強磁場中磁場方向垂直導軌平面斜向上，現(xiàn)用一平行于導軌的牽引力F，牽引一根質(zhì)量為m0.2 kg

10、，電阻R1 W的金屬棒ab，由靜止開始沿導軌向上移動。（金屬棒ab始終與導軌接觸良好且垂直，不計導軌電阻及一切摩擦）問：(1)若牽引力是恒力，大小F=9 N，則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v1多大？(2)若金屬棒受到向上的拉力在斜面導軌上達到某一速度時，突然撤去拉力，從撤去拉力到棒的速度為零時止，通過金屬棒的電量為q=0.48C，金屬棒發(fā)熱為Q=1.12J，則撤力時棒的速度v2多大？13、如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.3m。導軌電阻忽略不計，其間連接有固定電阻R=0.4。導軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.2的金屬桿ab，整個裝置處于磁感

11、應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下。利用一外力F沿水平方向拉金屬桿ab，使之由靜止開始運動，電壓傳感器可將R兩端的電壓U即時采集并輸入電腦，獲得電壓U隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。（l）試證明金屬桿做勻加速直線運動，并計算加速度的大??；（2）求第2s末外力F的瞬時功率；（3）如果水平外力從靜止開始拉動桿2s所做的功為0.3J，求回路中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少。14、如圖所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為 R的電阻，處在方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質(zhì)量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略.初始時刻，彈簧恰處于自然長度

12、，導體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸.（1）求初始時刻導體棒受到的安培力.（2）若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，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）導體棒往復運動，最終將靜止于何處？從導體棒開始運動直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？                   

13、;        15、如下圖（a）所示，間距為l、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為的斜面上。在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度為B；在區(qū)域內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如下圖（b）所示。t=0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導軌上由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域的下邊界EF處之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域沿斜面的長度為2l，在

14、t=tx時刻（tx未知）ab棒恰進入?yún)^(qū)域，重力加速度為g。求：（1）通過cd棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向；（2）當ab棒在區(qū)域內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率；（3）ab棒開始下滑的位置離EF的距離；（4）ab棒開始下滑至EF的過程中回路中產(chǎn)生的熱量。16、如圖3311甲所示，一足夠長阻值不計的光滑平行金屬導軌MN、PQ之間的距離L1.0 m，NQ兩端連接阻值R1.0 的電阻，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上，導軌平面與水平面間的夾角30°.一質(zhì)量m0.20 kg、阻值r0.50 的金屬棒垂直于導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質(zhì)量M0.60 kg的重物P相連細線與金

15、屬導軌平行金屬棒沿導軌向上滑行的速度v與時間t之間的關(guān)系如圖3311乙所示，已知金屬棒在00.3 s內(nèi)通過的電量是0.30.6 s內(nèi)通過電量的，g10 m/s2，求：甲乙圖3311(1)00.3 s內(nèi)棒通過的位移；(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量17、磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用， 圖左是在平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成, 如圖右所示，通道尺寸a = 2.0m、b =0.15m、c = 0.10m，工作時，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B = 8.0T的勻強磁場；沿x軸負方向加上勻強電場，使兩極板間的電壓U = 99.6V；海水沿

16、y軸方向流過通道, 已知海水的電阻率=0.20·m.(1)船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；(2)船以 = 5.0 m/s的速度勻速前進。以船為參照物，海水以5.0 m/s的速率涌入進水口，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內(nèi)海水的速率增加到  = 8.0 m/s, 求此時金屬板間的感應電動勢U感 .(3)船行駛時，通道中海水兩側(cè)的電壓按U'=U -U感 計算，海水受到電磁力的80% 可以轉(zhuǎn)換為船的動力, 當船以vs =5.0 m/s的速度勻速前進時，求海水推力的功率。    18、如圖甲所示，水平虛面PQ上

17、方兩側(cè)有對稱的范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向分別水平向左和水平向右，磁感應強度大小均為B02T.用金屬條制成的閉合正方形框aabb邊長L0.5m，質(zhì)量m0.3kg，電阻R1.現(xiàn)讓金屬方框平面水平，aa邊、bb邊分別位于左、右兩邊的磁場中，且與磁場方向垂直，金屬框由靜止開始下落，其平面在下落過程中始終保持水平，當金屬框下落至PQ前一瞬間，加速度恰好為零以金屬框下落至PQ為計時起點，PQ下方加一范圍足夠大的豎直向下的磁場，磁感應強度B與時間t之間的關(guān)系圖象如圖乙所示不計空氣阻力及金屬框的形變g取10m/s2.求： (1)方框經(jīng)過PQ位置時的速度大小(2)方框越過PQ后2s內(nèi)下落的距離(3)方框越過

18、PQ后2s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱19、如圖所示，光滑斜面的傾角，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊長l1=1m，bc邊的邊長l2=0.6m，線框的質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.1，線框用細線通過定滑輪與重物相連，重物的質(zhì)量M=2kg，斜面上ef線與gh線（ef/gh/pq/ab）間有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度B1=0.5T；gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強磁場，磁感應強度B2=0.5T，如果線框從靜止開始運動，當ab邊進入磁場時恰好做勻速直線運動ab邊由靜止開始運動gh線所用的時間為2.3s，取g=10m/s2，求：   （1）ef線和gh線間的距離。 &#

19、160; （2）ab邊由靜止開始至運動到gh線這段時間內(nèi)線框中產(chǎn)生的焦耳熱。   （3）ab邊剛越來gh線瞬間線框的加速度。20、隨著越來越高的摩天大樓在各地的落成，至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)漸漸地不適用了。這是因為鋼索的長度隨著樓層的增高而相應增加，這樣這些鋼索會由于承受不了自身的重量，還沒有掛電梯就會被扯斷。為此，科學技術(shù)人員正在研究用磁動力來解決這個問題。如圖所示就是一種磁動力電梯的模擬機，即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，B1= B2=1T，兩磁場始終豎直向上作勻速運動。電梯橋廂

20、固定在如圖所示的一個用超導材料制成的金屬框abcd內(nèi)（電梯橋廂在圖中未畫出），并且與之絕緣電梯載人時的總質(zhì)量為5×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd =2m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同，金屬框整個回路的電阻R=9.5×104，假如設計要求電梯以v1=10m/s的速度向上勻速運動，那么，（1）磁場向上運動速度v0應該為多大？（2）在電梯向上作勻速運動時，為維持它的運動，外界必須提供能量，那么這些能量是由誰提供的？此時系統(tǒng)的效率為多少？（取g=10m/s2，保留三位有效數(shù)字）21、如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、M'N

21、9;位于同一水平面上，兩軌道之間的距離l=0.50m。軌道的MM'端之間接一阻值R=0.50的定值電阻，NN'端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、N'P'平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.50m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應強度B=0.60T的勻強磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN'重合?，F(xiàn)有質(zhì)量m=0.20kg、電阻r=0.10的導體桿ab靜止在距磁場的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運動，當運動至磁場的左邊界時撤去F，導體桿ab穿過磁場區(qū)域后，沿半圓形軌道運動，結(jié)果恰好能

22、通過半圓形軌道的最高點PP'。已知導體桿ab在運動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10ms2。求：   （1）導體桿剛進入磁場時，通過導體桿的電流大小和方向；   （2）導體桿剛穿出磁場時的速度大?。?#160;  （3）導體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱。    22、如圖所示，足夠長的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L=1.0 m，導軌平面與水平面問的夾角為30°，磁感應強度為B的勻強磁場垂

23、直于導軌平面向上，導軌的M、P兩端連接阻值為R=3.0的電阻金屬棒垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒的質(zhì)量m=0.20 kg，電阻r=0.50，重物的質(zhì)量M=0.60 kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑的距離與時間的關(guān)系如下表所示，不計導軌電阻，g=10 ms2求：    (1)所加磁場的磁感應強度B為多大?    (2)電阻R在0.6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少?時間(s)00.10.20.30.40.50.6上滑距離(m)00.050.150.350.701.051.4023、如圖所示，一正方形平面導

24、線框，經(jīng)條不可伸長的絕緣輕繩與另正方形平面導線框相連，輕繩繞過兩等高的輕滑輪，不計繩與滑輪間的摩擦。兩線框位于同一豎直平面內(nèi)，邊和邊是水平的。兩線框之間的空間有一勻強磁場區(qū)域,該區(qū)域的上、下邊界MN和PQ均與邊及邊平行，兩邊界間的距離為h7840 cm。磁場方向垂直線框平面向里。已知兩線框的邊長均為l4000 cm，線框的質(zhì)量為m10.40 kg，電阻為R10.80 。線框的質(zhì)量為m20.20 kg，電阻為R20.40 ?，F(xiàn)讓兩線框在磁場外某處開始釋放，兩線框恰好同時以速度v1.20 ms勻速地進入磁場區(qū)域，不計空氣阻力，重力加速度取g10ms2。求： (1)磁場的磁感應強度大小。(2) 邊剛

25、穿出磁場時，線框中電流強度的大小。24、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。現(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；（

26、3）在線圈進入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。25、如圖所示,傾角為=37o、電阻不計的、間距L=0.3m且足夠長的平行金屬導軌處在磁感強度B=1T、方向垂直于導軌平面的勻強磁場中.導軌兩端各接一個阻值R0=2的電阻.在平行導軌間跨接一金屬棒，金屬棒質(zhì)量m=1kg電阻r=2，其與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.5。金屬棒以平行于導軌向上的初速度0=10m/s上滑直至上升到最高點的過程中，通過上端電阻的電量q=0.1C（g=10m/s2）(1)金屬棒的最大加速度；(2)上端電阻R0中產(chǎn)生的熱量。評卷人得分二、綜合題（每空？ 分，共？ 分）26、

27、如圖所示，MN、PQ為平行光滑導軌，其電阻忽略不計，與地面成30°角固定N、Q間接一電阻R=1.0，M、P端與電池組和開關(guān)組成回路，電動勢E=6V，內(nèi)阻r=1.0，導軌區(qū)域加有與兩導軌所在平面垂直的勻強磁場現(xiàn)將一條質(zhì)量m=40g，電阻R=1.0的金屬導線置于導軌上，并保持導線ab水平已知導軌間距L=0.1m，當開關(guān)S接通后導線ab恰靜止不動試計算磁感應強度大小。27、如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動.輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電

28、阻不計.磁感應強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直.開始時金屬桿置于導軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運動過程中金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦。(1)若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大?       (2)對一定的磁感應強度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測出相應的重物做勻速運動時的速度,可得出實驗圖線.圖20乙中畫出了磁感應強度分別為和時的兩條實驗圖線,試根據(jù)實驗結(jié)果計算與的比值。參考答案一、計算題1、知識點】電磁感應現(xiàn)象L2 L3【答案解析】（1）（2）解析：（1）當Rx=R棒沿導軌勻速下滑時，由平衡

29、條件，安培力，解得感應電動勢，電流，解得  （2）微粒水平射入金屬板間，能勻速通過，由平衡條件棒沿導軌勻速，由平衡條件，金屬板間電壓解得.【思路點撥】本題考查了電磁感應現(xiàn)象中有關(guān)感應電流的計算，通過平衡條件求出金屬棒的速度. 2、解析：(1)棒產(chǎn)生的電動勢EBlv0.2 V外電阻R通過棒的感應電流I0.1 A.(2)電容器兩板間的電壓UIR V帶電量QCU2×108 C.答案：(1)0.1 A(2)2×108 C 3、  由能量守恒定律可得：    （  2分 ）4、（1）圖5分i/A 0.1 

30、0.5  0.7 1.1 1.3 2 t/s -1   0.6   1.2 I12Rt1+ I22Rt2= I2R（t1+t2）  代入 22R×0.2+12 R×0.4= I2R（0.2+0.4）解得 I=A=1.41A                   

31、                  5、解析：(1)到達最低點時，設棒的速度為v，由牛頓第二定律得：2mgmgm得v；EBLvBL；UR0.(2)由能量轉(zhuǎn)化和守恒得：Qmgrmv2mgr；Q0Q.(3)電量qItt.答案：(1)(2)(3)6、解：(1)由右手定則判斷   （2分）(2) 當金屬棒勻速下落時，由共點力平衡條件得mgBIL       

32、;               （2分）金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢EBLvt        （1分）則電路中的電流I              （1分）由圖象可得vt=7 m/s         

33、;           （1分）代入數(shù)據(jù)解得B0.1 T                 （1分）(3)在01.5 s，以金屬棒ab為研究對象，根據(jù)動能定理得mghW安mv0              

34、0;   （2分）W安0.455 J                          （1分）對閉合回路由閉合電路歐姆定律得E電I(Rr)                

35、0;        （1分）則電阻R兩端的電壓UR為URE電                         （1分）電阻R上產(chǎn)生的熱量QRW安0.26 J  （1分）7、考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化.專題：電磁感應功能問題分析：（1）研究導體棒在粗糙軌道上勻速

36、運動過程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解速度大?。?）進入粗糙導軌前，由法拉第電磁感應定律、歐姆定律和電量公式結(jié)合求解電量（3）導體棒在滑動時摩擦生熱為Qf=2mgdcos，再根據(jù)能量守恒定律求解電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q解答：解：（1）導體棒在粗糙軌道上受力平衡：由 mgsin =mgcos +BIL   得：I=0.5A                     由BLv=I（R+r

37、）   代入數(shù)據(jù)得：v=2m/s                               （2）進入粗糙導軌前，導體棒中的平均電動勢為： =導體棒中的平均電流為： =所以，通過導體棒的電量為：q=t=0.125C     &#

38、160;    （3）由能量守恒定律得：2mgdsin =Q電+mgdcos +mv2得回路中產(chǎn)生的焦耳熱為：Q電=0.35J                   所以，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=Q電=0.2625J         答：（1）導體棒到達軌道底端時的速度大小是2m/s；（2）導體棒進入粗糙軌

39、道前，通過電阻R上的電量q是0.35C；（3）整個運動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q是0.2625J點評：本題實質(zhì)是力學的共點力平衡與電磁感應的綜合，都要求正確分析受力情況，運用平衡條件列方程，關(guān)鍵要正確推導出安培力與速度的關(guān)系式，分析出能量是怎樣轉(zhuǎn)化的 8、【答案】      【解析】(1) 流過L2的電流L2所受的安培力對L2得 所以L2的加速度； （2）當安培力F安與恒力F平衡時，棒L2速度達到最大，此時電路電流為Im，則、得?！究键c】法拉第電磁感應定律 9、【答案】  （1）（2）（3）m(mg)2f2(mg+f)(a+b)【考

40、點】法拉第電磁感應定律的綜合應用【解析】（1）線框在下落階段勻速進入磁場瞬間有mg=f+，解得v2=線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2=（2）由動能定理，線框從離開磁場至上升到最高點的過程  0-（mg+f）h=0-mv12線圈從最高點落至進入磁場瞬間：（mg-f）h=mv22由得v1= 線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=（3）線框在向上通過磁場過程中，由能量守恒定律有：mv02-mv12=Q+（mg+f）（a+b）而v0=2v1Q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=m(mg)2f2(mg+f)(a+b)10、解析：(1)以金屬

41、桿為研究對象，由vatEBlvIFIBlma解得：Fmaat由圖線上取兩點坐標(0,0.1 N)和(10 s,0.2 N)代入方程，解得：a1 m/s2；m0.1 kg(2)從靜止開始運動的t時間內(nèi)桿的位移為：xat2穿過回路的磁通量的變化：BSBlx所以通過電阻R的電量為：qtt答案：(1)0.1 kg1 m/s2(2) 11、解析：（1）以金屬桿ab為研究對象，根據(jù)平衡條件  - B0I L0（1分）得                

42、;         （1分） 12、【答案】     【解析】（1）棒速度穩(wěn)定時，沿導軌方向上外力平衡，有：又，得：解得：代入數(shù)據(jù)可解得：；（2）電量，所以代入數(shù)據(jù)，可解得所以根據(jù)能量關(guān)系代入數(shù)據(jù)，可解得?！究键c】法拉第電磁感應定律；閉合電路的歐姆定律；電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化13、解：（1）設路端電壓為U，桿的運動速度為v，有由圖乙可得U=0.1t         &#

43、160;    所以速度     因為速度正比于時間t，所以桿做勻加速直線運動，且加速度     （用其他方法證明可參照給分）（2）在2s末，桿受安培力由牛頓第二定律，對桿有                     得拉力     

44、0;        故2s末的瞬時功率                （3）在2s末，桿的動能由能量守恒定律，回路產(chǎn)生的焦耳熱根據(jù)，有故在R上產(chǎn)生的焦耳熱                   

45、;  14、【解析】導體棒以初速度0做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應電動勢，回路中的感應電流使導體棒受到安培力的作用安培力做功使系統(tǒng)機械能減少，最終將全部機械能轉(zhuǎn)化為電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱由平衡條件知，棒最終靜止時，彈簧的彈力為零，即此時彈簧處于初始的原長狀態(tài)（1）初始時刻棒中感應電動勢E=Lv0B    棒中感應電流                    

46、0;        作用于棒上的安培力F=ILB聯(lián)立，得，安培力方向：水平向左（2）由功和能的關(guān)系，得安培力做功電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱（3）由能量轉(zhuǎn)化及平衡條件等，可判斷：棒最終靜止于初始位置15、【命題立意】本題本題結(jié)合圖象考查電磁感應的綜合應用。【思路點撥】本題是力學、電磁學與圖象的綜合題。做題時要用到楞次定律判斷感應電流的方向、法拉第電磁感應定律求電動勢，對金屬棒受力分析求電流強度的大小，在此基礎上利用勻變速直線運動公式求時間，用焦耳定律求熱量?！敬鸢浮浚?）通過cd棒的電流方向dc，區(qū)域I內(nèi)磁場方向為垂直于斜面向上&

47、#160; （2） （3）3l   （4）4mglsin【解析】（1）通過cd棒的電流方向 dc （1分）區(qū)域I內(nèi)磁場方向為垂直于斜面向上（1分）（2）對cd棒，F(xiàn)安=BIl=mgsin，所以通過cd棒的電流大小I =  （1分）當ab棒在區(qū)域II內(nèi)運動時cd棒消耗的電功率P=I2R=（1分）（3）ab棒在到達區(qū)域II前做勻加速直線運動，a=gsin（1分）cd棒始終靜止不動，ab棒在到達區(qū)域II前、后，回路中產(chǎn)生的感應電動勢不變，則ab棒在區(qū)域II中一定做勻速直線運動，可得；（1分）=Blgsintx  （1分）所以（1分）ab棒在區(qū)域II中做勻速直線

48、運動的速度（1分）則ab棒開始下滑的位置離EF的距離h=atx2+2l=3 l（1分）（4）ab棒在區(qū)域II中運動的時間t2=（1分） ab棒從開始下滑至EF的總時間t= tx+t2=2（1分）=Blvt =Bl（1分） ab棒從開始下滑至EF的過程中閉合回路中產(chǎn)生的熱量：Q=It=4mglsin（1分）16、解析：(1)金屬棒在0.30.6 s內(nèi)通過的電量是q1I1t1金屬棒在00.3 s內(nèi)通過的電量q2由題知q1q2，代入解得x20.3 m.(2)金屬棒在00.6 s內(nèi)通過的總位移為xx1x2vt1x2，代入解得x0.75 m根據(jù)能量守恒定律MgxmgxsinQ(Mm)v2代入解得Q2.8

49、5 J由于金屬棒與電阻R串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律QI2Rt，得到它們產(chǎn)生的熱量與電阻成正比，所以金屬棒在00.6 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量QrQ1.9 J.答案：(1)0.3 m(2)1.9 J 17、【解析】本題以高新科技磁流體推進器為背景命題, 涉及安培力、左手定則、歐姆定律、電阻定律、功率計算等知識點(1)根據(jù)安培力公式,推力F1=I1Bb,其中I1=,R則Ft= N   對海水推力的方向沿y軸正方向(向右)(2)U感=Bu感b=9.6 V(3)根據(jù)歐姆定律，I2= A安培推力F2=I2Bb=720 N  對船的推力F=80%F2=576   

50、推力的功率P=Fvs=80%F2vs=2 880 W 18、解析：(1)當方框的加速度恰好為零時，受到的安培力與重力平衡F1安mg                                       F1安2BI

51、1L                                     I1             &

52、#160;                          解得v0.75m/s                      &#

53、160;     (2)經(jīng)過分析知導線框進入PQ下方后作豎直下拋運動，設2 s內(nèi)下落距離為hhvtgt2                                      

54、                       解得h21.5m                          

55、60;          (3)設金屬框在PQ下方磁場中運動時產(chǎn)生的感應電流為I，感應電動勢為E，由法拉第電磁感應定律EL2                      由圖象得2T/s         

56、0;          I     QI2Rt                          解得Q0.5J          

57、0;      19、（1）進入磁場時線框abcd受力平衡有： ab邊進入磁場和切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢E=Bl1v1形成的感應電流，受到的安培力FA=B1Il1聯(lián)立解得 線框abcd進磁場B1前做勻加速直線運動，進磁場的過程中做勻速直線運動，完全進入磁場后至運動到gh線過程中仍做勻速直線運動。進磁場前對重物和線框系統(tǒng)有：解得：a=5m/s2該階段運動的時間為：進磁場B1的過程中勻速運動的時間進磁場后線框受力情況同進磁場前，所以該階段的加速度仍為a=5m/s2ta=tt1t2=1sef線和gh線間的距離（2）線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FA

58、l2=（3）ab邊剛越過gh線瞬間線框的速度為：   解得：20、（1）當電梯向上勻速運動時，金屬框中感應電流大小為                    金屬框所受安培力            安培力大小與重力和阻力之和相等，所以     

59、0;   由式求得：v0=13m/s.          （2）運動時電梯向上運動的能量由磁場提供的。磁場提供的能量分為兩部分，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倏虻膬?nèi)能，另一部分克服電梯的重力和阻力做功。        當電梯向上作勻速運動時，金屬框中感應電流由得：I =1.26×104A       金屬框中的焦耳熱功率為：P1 = I2R =1.51×

60、;105W         而電梯的有用功率為：P2 = mgv1=5×105W       阻力的功率為：P3 = f v1=5×103W         從而系統(tǒng)的機械效率=                   &#

61、160;  =76.2      21、（1）設導體桿在F的作用下運動至磁場的左邊界時的速度為v1,由運動定理有導桿剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢E=Blv1 此時通過導體桿的電流大小I=E/(R+r)=3.0A根據(jù)右手定則可知，電流的方向為由b指向a（2）設導體離開磁場時的速度為v2，運動到圓軌道最高點的速度為v3，因?qū)U恰好能以最小速度通過圓軌道最高點，由牛頓第二定律有導體桿從的過程，由機械能守恒定律有解得 v2=5.0m/s（3）導體桿穿過磁場的過程中損失的機械能導體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱22、(1)由表中數(shù)據(jù)可以

62、看出最終棒將勻速運動 勻速運動速度：              棒受力如圖，由平衡條件可得T=F+mgsin30°                             T=Mg                             &