電磁感應練習題及答案

1、電磁感應補充練習答案 + + 022ABP+1、現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖連接。下列說法中正確的是:A.電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn).線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)C.電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度D.電鍵閉合后，只有滑動變阻器的滑片 P 加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn)2、如圖所示，某同學用一個閉合線圈穿入蹄形磁鐵由1位置經(jīng)2位置到3位置，最后從下方S極拉出，則在這一過程中，線圈的感應電流的方向是：DA.沿abcd不變； B.沿dcba不變；C.先沿abcd，后沿d

2、cba； D.先沿dcba，后沿abcd3、如圖所示，矩形線框abcd，與條形磁鐵的中軸線位于同一平面內(nèi)，線框內(nèi)通有電流I，則線框受磁場力的情況:DA.ab和cd受力，其它二邊不受力； B.ab和cd受到的力大小相等方向相反；C.ad和bc受到的力大小相等，方向相反； D.以上說法都不對。MMMMNNNNabcd4、用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側(cè)勻強磁場，如圖所示。在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua，Ub，Uc和Ud。下列判斷正確的是：B A. UaUbUcUd B. UaUbUdUc C. Ua=UbUc=Ud D. UbUa

3、UdUcFR5、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于：A A.棒的機械能增加量 B.棒的動能增加量C.棒的重力勢能增加量 D.電阻R上放出的熱量6、兩根足夠長的光滑導軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導軌接觸良好，導軌所在平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計。現(xiàn)將金屬棒

4、從彈簧原長位置由靜止釋放，則:AC BLRabmA.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度gB.金屬棒向下運動時，流過電阻R的電流方向為abC.金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為F=D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少CDvBMN7、如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是:ACD A.感應電流方向不變 B.CD段直線始終不受安培力 C.感應電動勢最大值Em=Bav D.感應電動勢平均值8、如圖所示，一

5、粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若運動過程中金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計。則下列說法正確的是：ABDA.金屬桿ab上滑過程與下滑過程通過電阻R的電量一樣多B.金屬桿ab上滑過程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和等于mv02C.金屬桿ab上滑過程與下滑過程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能不一定相等D.金屬桿ab在整個過程中損失的機械能等于裝置產(chǎn)生的熱量9、如圖所示電路，兩根光滑金屬導軌，平行放置在傾角為的斜面上，導

6、軌下端接有電阻R，導軌電阻不計，斜面處在豎直向上的勻強磁場中，電阻可略去不計的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導軌勻速下滑，則它在下滑h高度的過程中，以下說法正確的是：AC .作用在金屬棒上各力的合力做功為零.重力做功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的電能.金屬棒克服安培力做功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.金屬棒克服恒力F做功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱10、如圖，平行導軌間距為d，一端跨接一個電阻為R，磁場的磁感強度為B，方向與導軌所在平面垂直。一根足夠長的金屬棒與導軌成角放置，金屬棒與導軌的電阻不計。當金屬棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行時，通過電阻R的電流強度是：DA B C

7、DRMNB11、在勻強磁場中有一個半徑為r的n匝圓形線圈，總電阻為R，線圈與一個電荷量計串聯(lián)。線圈平面與磁感線垂直。當線圈由原位置迅速翻轉(zhuǎn)180過程中，電荷量計顯示通過線圈的電荷量為q。由此可知該勻強磁場的磁感應強度B的大小為：B A. B. C. D.12、如圖所示，金屬棒MN水平放置并與兩根足夠長的豎直平行金屬導軌良好接觸，可以沿導軌無摩擦下滑。兩導軌上端接有阻值為R的電阻，其余電阻都忽略不計。導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場。已知MN下落過程中電阻R上消耗的最大電功率為P。若要使電阻R上消耗的最大電功率增加為4P，可采用的方法是：D A.使電阻阻值減小為原來的一半 B.使MN的質(zhì)量增大為

8、原來的4倍C.使MN的長度和導軌間的寬度都增大為原來的2倍D.使勻強磁場的磁感應強度減小為原來的一半13、如圖所示，平行金屬導軌與水平面成角，導軌與兩相同的固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab，質(zhì)量為m，導體棒的電阻R =2R1 ，與導軌之間的動摩擦因數(shù)為，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，固定電阻R1消耗的熱功率為P, 此時：AD A.整個裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為mgcos v B.整個裝置消耗的機械功率為 mgcos v C.導體棒受到的安培力的大小為 D.導體棒受到的安培力的大小為 14、如圖所示，在水平絕緣平面上固定足夠長的平行光滑金屬導軌（電

9、阻不計），導軌左端連接一個阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒(電阻不計)放在導軌上，金屬棒與導軌垂直且與導軌接觸良好整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，在用水平恒力F把金屬棒從靜止開始向右拉動的過程中，下列說法正確的是：CDA.恒力F與安培力做的功之和等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動能和B.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與電路中產(chǎn)生的電能之和C.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功與金屬棒獲得的動能之和D.恒力F做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能與金屬棒獲得的動能之和15、處于豎直向上勻強磁場中的兩根電阻不計的平行金屬導軌，下端連一電阻R，導軌與水平面之間的夾角為。一電阻可忽略

10、的金屬棒ab，開始固定在兩導軌上某位置，棒與導軌垂直。如圖所示，現(xiàn)釋放金屬棒讓其由靜止開始沿軌道平面下滑。就導軌光滑和粗糙兩種情況比較，當兩次下滑的位移相同時，則有：AC A.重力勢能的減小量相同 B.機械能的變化量相同C.磁通量的變化量相同 D.磁通量的變化率相同16、如圖所示，在一根鐵捧上繞有絕緣線圈，a、c是線圈兩端，b為中間抽頭，把a、b兩點接入一平行金屬導軌，在導軌上橫放一金屬棒，導軌間有如圖所示的勻強磁場，要使a、c兩點的電勢都高于b點，則金屬棒沿導軌的運動情況可能是：C A.向右做勻加速直線運動 B.向左做勻加速直線運動C.向右做勻減速直線運動 D.向左做勻減速直線運動 Bab1

11、7、如圖所示，a、b是用同種規(guī)格的銅絲做成的兩個同心圓環(huán)，兩環(huán)半徑之比為23，其中僅在a環(huán)所圍區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場當該勻強磁場的磁感應強度均勻增大時，a、b兩環(huán)內(nèi)的感應電動勢大小和感應電流大小之比分別為：A A. 11，32 B. 11，23abBC. 49，23 D. 49，9418、下圖是法拉第研制成的世界上第一臺發(fā)電機模型的原理圖將銅盤放在磁場中，讓磁感線垂直穿過銅盤，圖中a、b導線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi)，轉(zhuǎn)動銅盤，就可以使閉合電路獲得電流若圖中銅盤半徑為L，勻強磁場的磁感應強度為B，回路總電阻為R，從上往下看逆時針勻速轉(zhuǎn)動銅盤的角速度為則下列說法正確的是：AB A.回

12、路中電流大小恒定B.回路中電流方向不變，且從b導線流進燈泡，再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤 C.回路中有大小和方向作周期性變化的電流D.若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場，不轉(zhuǎn)動銅盤，燈泡中也會有電流流過Rabv19、如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行，設整個電路總電阻為R（恒定不變），整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是：ACA.ab桿中的電流強度與速率v成正比B.磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C.電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D.外力對ab桿做功的功率與速率v成正比20、繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電

13、源、電鍵相連，如圖所示線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起若保持電鍵閉合，則：CDA.鋁環(huán)不斷升高 B.鋁環(huán)停留在某一高度FRC.鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D.如果電源的正、負極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變21、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于： A A.棒的機械能增加量 B.棒的動能增加量C.棒的重力勢能增加量 D.電阻R上放出的熱量22、如圖所示

14、，金屬棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒與框架接觸良好，勻強磁場垂直于ab棒斜向下從某時刻開始磁感應強度均勻減小，同時施加一個水平方向上的外力F使金屬棒ab保持靜止，則F:CA.方向向右，且為恒力 B.方向向右，且為變力C.方向向左，且為變力 D.方向向左，且為恒力23、等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與Pl、P2相連接，線圈A與直導線cd連接.線圈A 內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場.且磁場B 的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是：BD A.0ls內(nèi)ab、cd導線互相排斥B.12s內(nèi)ab、cd導線互相吸引C.23s內(nèi)ab、cd導線互相吸引D

15、.34s內(nèi)ab、cd導線互相排斥24、如圖所示，相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B，正方形線框abcd邊長為L(LW2 q1= q 2C.W1 W2 q1 W2 q 1 q 2SL1L2L3L36、如圖所示，L1、L2、L3是完全相同的燈泡，L為直流電阻可忽略的自感線圈，開關S原來接通，當開關S斷開時，下面說法正確的是：(電源內(nèi)阻不計) D A.L1閃亮一下后熄滅 B.L2閃亮一下后恢復原來的亮度C.L3變暗一下后恢復原來的亮度 D.L3閃亮一下后恢復原來的亮度37、如圖所示電路中，電源電動勢為E，線圈L的電阻不計。以下判斷正確的是:C A.閉合

16、S，穩(wěn)定后，電容器兩端電壓為EB.閉合S，穩(wěn)定后，電容器的a極帶正電C.斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶正電D.斷開S的瞬間，電容器的a極板將帶負電38、在如圖所示的傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感應強度大小為B的勻強磁場，區(qū)域I的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域的磁場方向垂直斜面向下，磁場的寬度均為L，一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導線框，由靜止開始沿斜面下滑，當ab邊剛越過GH進入磁場區(qū)時，恰好以速度 v1做勻速直線運動；當ab邊下滑到JP與MN的中間位置時，線框又恰好以速度v2做勻速直線運動，從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框的動能變化量大小為Ek，重力對線框做功

17、大小為W1，安培力對線框做功大小為W2，下列說法中正確的有：CDA.在下滑過程中，由于重力做正功，所以有v2v1。B.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中，機械能守恒。C.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程，有（W1+Ek）機械能轉(zhuǎn)化為電能。D.從ab進入GH到MN與JP的中間位置的過程中，線框動能的變化量大小為Ek= W2W1。R2圖甲R1CSB圖乙t/sB/T0.220.40.6O1.02.00.81.039、在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n = 1500匝，橫截面積S = 20cm2。螺線管導線電阻r = 1.0，R1 = 4.0，R2 = 5.0，C=30F。在一段時

18、間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢；閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻R1的電功率；S斷開后，求流經(jīng)R2的電量。解：根據(jù)法拉第電磁感應定律 求出E = 1.2（V） 根據(jù)全電路歐姆定律 根據(jù) 求出P = 5.7610-2（W） S斷開后，流經(jīng)R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q電容器兩端的電壓 U = IR20.6（V） 流經(jīng)R2的電量Q = CU = 1.810-5（C） 40、如圖所示，導體棒ab、cd放在光滑水平導軌上，cd棒通過滑輪懸掛一質(zhì)量為m的物塊，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中ab在外力作用下以

19、速度v1勻速向右運動時，cd棒由靜止釋放，設ab、cd的長度均為L，ab棒的電阻為r1，cd棒的電阻為r2，導軌足夠長且電阻不計，求：cd棒開始運動的方向與ab棒勻速運動速度v1取值的關系；穩(wěn)定狀態(tài)時，cd棒勻速運動的速度； 穩(wěn)定狀態(tài)時，回路的電功率P電和外力的功率P外cd棒靜止 ，cd棒開始向右運動； ，cd棒靜止； ，cd棒開始向左運動 cd棒勻速運動可能有兩種情況：勻速向右運動和勻速向左運動cd棒勻速向右運動時 cd棒勻速向左運動時 不論cd棒向左或向右勻速運動 回路的電功率P電= 不論cd棒向左或向右勻速運動，外力的功率 41、如圖所示，寬度為L0.20 m的足夠長的平行光滑金屬導軌固

20、定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值為R=1.0的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B=0.50 T。一根質(zhì)量為m=10g的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好，導軌和導體棒的電阻均可忽略不計。現(xiàn)用一平行于導軌的拉力拉動導體棒沿導軌向右勻速運動，運動速度v=10 m/s，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直。求：在閉合回路中產(chǎn)生的感應電流的大??；作用在導體棒上的拉力的大小；vBRMN當導體棒移動30cm時撤去拉力，求整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量。解：感應電動勢為 E=BLv=1.0V感應電流為 =1.0 A 導體棒勻速運動，安培力與拉力平衡即有F=BIL=0.1N 導體棒移動

21、30cm的時間為 = 0.03s 根據(jù)焦耳定律， Q1 = I2R t = 0.03J （或Q1=Fs=0.03J）根據(jù)能量守恒， Q2= 0.5J電阻R上產(chǎn)生的熱量 Q = Q1+Q2 = 0.53 J 42、如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L， M、P兩點間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導軌由靜止開始下滑，經(jīng)過一段時間后，金屬桿達到最大速度vm，在這個過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q。導軌和金屬桿接觸良

22、好，重力加速度為g。求：(1)金屬桿達到最大速度時安培力的大??；(2)磁感應強度的大??；(3)金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中桿下降的高度。解：設金屬桿受安培力FA,當金屬桿達到最大速度時, 桿受力平衡 當桿達到最大速度時，感應電動勢為Em, 感應電流為 ImEm = BLVm 由 FAm= BImL 得 設金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中下降的高度為h由能量守恒 得 43、如圖所示：寬度L=1m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻R=1.0的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.5，現(xiàn)用功

23、率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產(chǎn)生熱量Q=5.8J時獲得穩(wěn)定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s2）。問：ab棒達到的穩(wěn)定速度多大？ab棒從靜止到穩(wěn)定速度的時間多少？解： 棒穩(wěn)定時： 得 由能量守恒得： 聯(lián)立解得： 44、如圖所示，兩條平行的足夠長的光滑金屬導軌與水平面成=53角，導軌間距離L=0.8m.其上端接一電源和一固定電阻，電源的電動勢E=1.5V,其內(nèi)阻及導軌的電阻可忽略不計. 固定電阻R=4.5.導體棒ab與導軌垂直且水平，其質(zhì)量m=310-2kg,電阻不計. 整個裝置處于豎直向上的勻強

24、磁場中，磁感應強度B=0.5T.(g=10m/s2 sin53=0.8 cos53=0.6 )RabB將ab棒由靜止釋放，最終達到一個穩(wěn)定的速度，求此時電路中的電流；求ab穩(wěn)定時的速度；求ab棒以穩(wěn)定速度運動時電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率PQ及ab棒重力的功率PG .從計算結(jié)果看兩者大小關系是怎樣的？請解釋為什么有這樣的關系？mgNBIL解：mgsin=BILcos 解得：I=1A I=解得：v=25m/sPQ=I2R=4.5WPG=mgvsin=6W重力勢能的減少量，一部分轉(zhuǎn)化成電能，以焦耳熱的形式釋放，45、如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角30，導軌上

25、端跨接一定值電阻R，導軌電阻不計整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒cd垂直于MN、PQ放置在導軌上，且與導軌保持電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為r，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當金屬棒沿導軌下滑距離為s時，速度達到最大值vm求：金屬棒開始運動時的加速度大?。粍驈姶艌龅拇鸥袘獜姸却笮?；金屬棒沿導軌下滑距離為s的過程中，電阻R上產(chǎn)生的電熱解：金屬棒開始運動時的加速度大小為a，由牛頓第二定律有解得 設勻強磁場的磁感應強度大小為B，則金屬棒達到最大速度時產(chǎn)生的電動勢 回路中產(chǎn)生的感應電流 金屬棒棒所受安培力 cd棒所受合外力為零時，下滑的速度達到最大，則由式解得 設電阻

26、R上產(chǎn)生的電熱為Q，整個電路產(chǎn)生的電熱為Q總，則 由式解得 BFabrR46、如圖，固定在同一水平面內(nèi)的兩根長直金屬導軌的間距為L，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一質(zhì)量為m (質(zhì)量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動，當桿運動的距離為d時，速度恰好達到最大（運動過程中桿始終與導軌保持垂直）。設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度為g。求此過程中：桿的速度的最大值；通過電阻R上的電量；電阻R上的發(fā)熱量解析：設桿的速度的最大值為

27、V，電路中的最大感應電動勢為E=BLV對應的電流為桿的速度最大時，桿處于平衡狀態(tài)聯(lián)解有通過電阻R上的電量由能量守恒定律電路中總發(fā)熱量為電阻R上的發(fā)熱量為有47、如圖所示，光滑平行金屬軌道的傾角為，寬度為L，在軌道上端連接阻值為R的電阻。在此空間存在著垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B，質(zhì)量為m、電阻為的金屬棒擱在軌道上，由靜止釋放，在下滑過程中，始終與軌道垂直，且接觸良好。軌道的電阻不計。當金屬棒下滑高度達h時，其速度恰好最大，試求：金屬棒下滑過程中的最大加速度。金屬棒下滑過程中的最大速度。金屬棒從開始下滑到速度達最大的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。解：以金屬棒為研究對象，當安培力為零時，金

28、屬棒的加速度最大由牛頓第二定律得 金屬棒切割磁場線產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv感應電流 金屬棒在軌道上做加速度減小的加速運動，當所受合外力為零時，速度達最大最大速度 從開始運動到金屬棒下滑速度達最大的過程中，由能量守恒可得電阻R所產(chǎn)生的熱量 48、如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌和固定在同一水平面上，兩導軌間距，電阻，導軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運動并開始計時，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V.求：5s末時電阻上消耗的電功率；金屬桿在5s末的運動速率；5s末時外力

29、的功率. MPQBaNbR2R1SRL49、如圖所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為L，導軌平面與水平面夾角=30，導軌電阻不計磁感應強度為B的勻強磁場垂直導軌平面向上，長為L的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R兩金屬導軌的上端連接右端電路，燈泡的電阻RL=4R，定值電阻R1=2R，電阻箱電阻調(diào)到使R2=12R，重力加速度為g，現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，試求：金屬棒下滑的最大速度為多大？當金屬棒下滑距離為S0時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始下滑2S0的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱；R2為何值時，其消耗的功率最大？消耗的最大功率為

30、多少？解：當金屬棒勻速下滑時速度最大，設最大速度為vm，達到最大時則有mgsin=F安F安ILB 其中R總6R 所以mgsin= 解得最大速度 由能量守恒知，放出的電熱Q=2S0sin- 代入上面的vm值，可得 R2上消耗的功率其中 又 解以上方程組可得 當時，R2消耗的功率最大 最大功率 乙MgTt0tObc20090515甲QPBadef50、如圖甲所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的金屬長直導軌，間距為d，處在大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.一根質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ef垂直于P、Q放在導軌上，導體棒ef與P、Q導軌之間的動摩擦因數(shù)為. 質(zhì)量為M的正方形金屬框abcd，邊長為L，每邊

31、電阻均為r，用細線懸掛在豎直平面內(nèi)，ab邊水平，線框的a、b兩點通過細導線與導軌相連，金屬框上半部分處在大小為B、方向垂直框面向里的勻強磁場中，下半部分處在大小也為B，方向垂直框面向外的勻強磁場中，不計其余電阻和細導線對a、b點的作用力.現(xiàn)用一電動機以恒定功率沿導軌方向水平牽引導體棒ef向左運動，從導體棒開始運動計時，懸掛線框的細線拉力T隨時間的變化如圖乙所示，求：t0時間以后通過ab邊的電流t0時間以后導體棒ef運動的速度電動機的牽引力功率P解：以金屬框為研究對象，從t0時刻開始拉力恒定，故電路中電流恒定，設ab邊中電流為I1，cd邊中電流為I2由受力平衡： 由圖象知 ，I1=3I2 由以上

32、各式解得： 設總電流為I，由閉合路歐姆定律得： I =I1+I2=I1= 得：由電動機的牽引功率恒定 P=Fv對導體棒： 解得： 51、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成30角，兩導軌的間距l(xiāng)=0.50m，一端接有阻值R=1.0的電阻。質(zhì)量m=0.10kg的金屬棒ab置于導軌上，與軌道垂直，電阻r=0.25。整個裝置處于磁感應強度B=1.0T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。t=0時刻，對金屬棒施加一平行于導軌向上的外力F，使之由靜止開始運動，運動過程中電路中的電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計，g取10m/s2，求：4.0s末金屬

33、棒ab瞬時速度的大??；3.0s末力F的瞬時功率；已知04.0s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.64J，試計算F對金屬棒所做的功。RFab30B012340.40.8I/At/s甲乙MNPQ解答：由圖乙可得：t=4.0s時，I=0.8A。根據(jù)由和感應電流與時間的線性關系可知，金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動。由運動規(guī)律 解得4.0s內(nèi)金屬棒的加速度大小a =0.5m/s2 對金屬棒進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得： 又 由速度與電流的關系可知 t=3s時 根據(jù) 解得 根據(jù)焦耳定律：解得在該過程中金屬桿上產(chǎn)生的熱量 對金屬棒，根據(jù)動能定理： 52、如圖甲所示.空間有一寬為2L的勻強磁場區(qū)域，磁感應

34、強度為B，方向垂直紙面向外.abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，總電阻值為R.線框以垂直磁場邊界的速度v勻速通過磁場區(qū)域.在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行.設線框剛進入磁場的位置x=0，x軸沿水平方向向右。求： cd邊剛進入磁場時，ab兩端的電勢差，并指明哪端電勢高；線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；在下面的乙圖中，畫出ab兩端電勢差Uab隨距離變化的圖象。其中U0 = BLv。解：（1）dc切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢 E = BLv 回路中的感應電流 ab兩端的電勢差 b端電勢高 （2）設線框從dc邊剛進磁場到ab邊剛進磁場所用時間為t由焦耳定律 求出

35、 53、如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直。在水平導軌和圓環(huán)上各有一根與導軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計。整個裝置放在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。當用水平向右的恒力F=mg拉細桿a，達到勻速運動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：桿a做勻速運動時，回路中的感應電流；桿a做勻速運動時的速度；桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度。解：勻速時，拉力與安培力平衡，F(xiàn)=BIL得：金屬棒a切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢E=BLv

36、回路電流聯(lián)立得：平衡時，棒和圓心的連線與豎直方向的夾角為， 得：=60（4分）BRF甲022.56s/mF/N乙1654、如圖(甲)所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1 m，兩軌道之間用R=2電阻連接，一質(zhì)量為m=0.5 kg的導體桿與兩軌道垂直，靜止地放在軌道上，桿及軌道的電阻均忽略不計，整個裝置處于磁感應強度B=2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，拉力F與導體桿運動的位移s間關系如圖10(乙)所示，當拉力達到最大時，導體桿開始做勻速運動，經(jīng)過位移s=2.5 m時，撤去拉力，導體桿又滑行了s=2 m停下求：導體桿運動過程中的最大速度；

37、拉力F作用過程中，電阻R上產(chǎn)生 的焦耳熱；解：撤去拉力F后，設回路中平均電流為I，撤去拉力F時導體桿速度為v，由動量定理得 BILt=0-mv I=BLs/(Rt) vB2L2s/(mR)8 m/s 由題知，導體桿勻速運動速度為v，此時最大拉力F與桿受的安培力大小相等，即FB2L2v/R 代入數(shù)據(jù)得 F16 N 設拉力作用過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q 由功能關系可得 Q+mv2/2=WF 又由F-s圖像可知 WF30 J 代入數(shù)據(jù)得 Q =14 J 55、如圖所示，水平的平行虛線間距為d=50cm，其間有B=1.0T的勻強磁場。一個正方形線圈邊長為l=10cm，線圈質(zhì)量m=100g，電阻為

38、R=0.20。開始時，線圈的下邊緣到磁場上邊緣的距離為h=80cm。將線圈由靜止釋放，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等。取g=10m/s2，求：線圈下邊緣剛進入磁場時，線圈產(chǎn)生電流的大小和方向；線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q。解：線圈由1位置到2位置：自由落體運動，設在2位置時速度為v0 E=BLV 由以上三式可得：I=2A 方向：逆時針線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的電熱Q就是線圈從圖中2位置到3位置產(chǎn)生的電熱，而2、3位置動能相同，由能量守恒Q=mgd=0.50J 56、如圖，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)，MN

39、和是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，現(xiàn)金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落，下圖2是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的速度一時間圖象，圖象中坐標軸上所標出的字母均為已知量，求：金屬框的邊長；磁場的磁感應強度；金屬線框在整個下落過程中所產(chǎn)生的熱量。解：金屬框進入磁場過程中做勻速直線運動，速度為v1，運動時間為t2t1，所以金屬框的邊長在金屬框進入磁場的過程中，金屬框所受安培力等于重力 金屬框進入磁場過程中產(chǎn)生熱量Q1，出磁場時產(chǎn)生熱量Q2 57、如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為l的正方形線框，從有界的勻強磁場上方由靜止自由下落，線框每邊電阻為R。勻

40、強磁場的寬度為H。（lH，磁感強度為B，線框下落過程中ab邊與磁場邊界平行且沿水平方向。已知ab邊剛進入磁場和剛穿出磁場時線框都作減速運動，加速度大小都是g/3。求ab邊剛進入磁場時ab邊的電勢差；cd邊剛進入磁場時，線框的速度大??；BcdabH線框進入磁場的過程中，ab邊產(chǎn)生的熱量。 解：ab邊剛進入磁場時，作減速運動，可得：F - mg = ma而，故： ab邊運動速度：ab兩端電壓為：因為ab邊進入磁場時，通過ab的電流方向為由a流向b，故b端電勢高于a端得：cd邊進入磁場時，設其速度為v1，從此時開始到ab邊離開磁場的過程中，導體框只受到重力作用，根據(jù)動能定理得： 式中v和ab邊剛進入磁場時速度相同： 導體框從剛進入到ab