電磁感應(yīng)綜合題

1、電磁感應(yīng)綜合題1.如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L = lm，金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為RMN =1和RPQ = 2 MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好從t=0時(shí)刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a =1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)t=3s時(shí)，PQ棒消耗的電功率為8W，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)求：2如圖所

2、示，間距為L(zhǎng)、電阻為零的U形金屬豎直軌道，固定放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直豎直軌道平面。豎直軌道上部套有一金屬條bc，bc的電阻為3（18分）（2014廣3.如圖，兩根足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌相距為l，導(dǎo)軌與水平面夾角為,并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩金屬導(dǎo)軌的上端與阻值為R的燈泡連接，并連接水平放置、長(zhǎng)和寬都為d的平行金屬板，板內(nèi)存在垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒ab垂直于金屬導(dǎo)軌，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒固定不動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子流沿中線射入金屬板內(nèi)，恰好在金屬板的左下邊沿穿出。粒子重力不計(jì)，重力加

3、4.如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端接有電阻R0，（1）請(qǐng)通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標(biāo)x變化的關(guān)系式；（2）如果已知導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=x0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）若B0=0.1T，k=0.2T/m，R0=0.1，r=0.1/m，L=0.5m，a=4m/s2，求導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m的過程中，通過電阻R0的電荷量q.5如圖所示，aa、bb、cc、dd為四條平行金屬軌道，都處在水平面內(nèi)。aa、dd間距2L，bb、cc間距L。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，邊界與軌道垂直。ab、cd兩段軌道在磁場(chǎng)區(qū)域正中間

4、，到磁場(chǎng)左右邊界距離均為s。軌道電阻不計(jì)且光滑，在ad之間接一阻值R的定值電阻。現(xiàn)用水平向右的力拉著質(zhì)量為m、長(zhǎng)為2L的規(guī)則均勻金屬桿從磁場(chǎng)左側(cè)某處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，金屬桿的電阻與其長(zhǎng)度成正比，金屬桿與軌道接觸良好，運(yùn)動(dòng)過程中不轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略與ab、cd重合的短暫時(shí)間內(nèi)速度的變化。（1）證明：若拉力為恒力，無論金屬桿的內(nèi)阻r為多少，都不能使金屬桿保持勻速通過整個(gè)磁場(chǎng)；（2）若金屬桿內(nèi)阻r=2R，保持拉力為F不變，使金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后立刻作勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)，速度大小為v。試求此次通過磁場(chǎng)過程中，整個(gè)回路放出的總熱量；（3）若金屬桿內(nèi)阻r=2R，通過改變拉力的大小，使金屬桿從磁場(chǎng)

5、左側(cè)某處從靜止開始出發(fā)，保持勻加速運(yùn)動(dòng)到達(dá)磁場(chǎng)右邊界。已知金屬桿即將到達(dá)ab、cd位置時(shí)拉力的大小F1，已在圖中標(biāo)出。試定性畫出拉力大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖。（不需要標(biāo)關(guān)鍵點(diǎn)的具體坐標(biāo)，但圖像應(yīng)體現(xiàn)各段過程的差異） 6圖甲為一研究電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，其中電流傳感器（相當(dāng)于一只理想的電流表）能將各時(shí)刻的電流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上同步顯示出I-t圖像足夠長(zhǎng)光滑金屬軌道電阻不計(jì)，傾角 = 30°軌道上端連接有阻值 R = 1.0 的定值電阻，金屬桿MN電阻 r = 0.5 ，質(zhì)量 m = 0.4 kg，桿長(zhǎng) L = 1.0 m在軌道區(qū)域加一垂直軌道平

6、面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，讓金屬桿從圖示位置由靜止開始釋放，此后計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示的I-t圖像，設(shè)桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中與軌道垂直，取 g = 10 m/s2試求：（1）t = 0.5 s 時(shí)電阻R的熱功率；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）估算 01.2 s內(nèi)通過電阻R的電荷量大小及在R上產(chǎn)生的焦耳熱 7.如圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置，其電阻均為r0.1,質(zhì)量均為m0.5kg，與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)固定棒ab，使cd

7、在水平恒力F0.8N的作用下，由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)。求（1）棒cd哪端電勢(shì)高？（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)為U0.2V時(shí)，棒cd的加速度多大？（3）棒cd能達(dá)到的最大速度vm。 8.如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌M、N水平固定，長(zhǎng)為L(zhǎng)、阻值為R0的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，可緊貼導(dǎo)軌滑動(dòng)。導(dǎo)軌右側(cè)連接一對(duì)水平放置的平行金屬板AC，板間距為d，板長(zhǎng)也為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其它電阻忽略不計(jì)。軌道處的磁場(chǎng)方向豎直向下，金屬板AC間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，兩磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。當(dāng)ab棒以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一電量大小為q的微粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板的方向進(jìn)入板間恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。試求：（1）AC兩板間的電壓U；（2）帶電微粒的質(zhì)量m；（3）欲使微粒不打到極板上，帶電微粒的速度v應(yīng)滿足什么樣的條件1. 代入數(shù)