电磁感应练习题.doc

电磁感应计算题1如图12124所示，固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动t0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形为使MN棒中不产生感应电流，从t0开始，磁感应强度B应怎样随时间t变化？请推导出这种情况下B与t的关系式2如图12223所示，不计电阻的U形导轨水平放置，导轨宽l0.5 m，左端连接阻值为0.4 的电阻R.在导轨上垂直于导轨放一电阻为0.1 的导体棒MN，并用水平轻绳通过定滑轮吊着质量m2.4 g的重物，图中L0.8 m开始时重物与水平地面接触并处于静止整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B00.5 T，并且以0.1 T/s的变化率在增大不计摩擦阻力，求至少经过多长时间才能将重物吊起？(g取10 m/s2)3如图12331所示，两条无限长且光滑的平行金属轨道MM、NN的电阻均为零，相距l0.4 m，水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，ab、cd两金属棒长度与导轨宽度相同，电阻均为R0.5 ，垂直地跨放在导轨上，ab的质量为m10.4 kg，cd的质量为m20.1 kg.开始将cd棒锁定在导轨上，给ab棒向左的一个瞬间冲量，以初速度v010 m/s开始滑行，当速度降为v15 m/s时，将对cd棒的锁定解除求：(1)在解除对cd棒的锁定前，电路中产生的焦耳热；(2)在cd棒刚开始运动时，cd棒的加速度的大小；4(2010年合肥质检)如图12330所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现给金属杆一沿轨道向下的初速度v0，金属杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动到最大速度，大小为v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计)试求：(1)金属杆获得初速度瞬间，通过R的电流大小；(2)当金属杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1；(3)金属杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q.5如图12225所示，边长为L0.20 m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R01.0 ，金属棒MN与正方形导线框对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r0.20 .导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.50 T，方向垂直导线框所在平面向里金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD连线上若金属棒以v4.0 m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求(计算结果保留两位有效数字)：(1)金属棒产生的电动势的大小；(2)金属棒MN上通过的电流大小和方向；(3)导线框消耗的电功率6如图12317所示，光滑的U形金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨的宽度为L，其长度足够长，QM之间接有一个阻值为R的电阻，其余部分电阻不计一质量为m，电阻也为R的金属棒ab，恰能放在导轨上并与导轨接触良好给棒施加一个水平向右的瞬间作用力，棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行求：(1)开始运动时，棒中的瞬间电流i和棒两端的瞬间电压u分别为多大？(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？7(8分)如图1216甲所示，两根光滑平行金属导轨间距L0.3 m，左端用R0.2 电阻连接，导轨电阻不计，导轨上停放着质量m0.1 kg，电阻r0.1 的金属杆，匀强磁场B0.5 T，为了使R上的电压随时间变化的图象如图乙所示，且M点的电势高于N点，必须使杆如何运动？从开始运动后第2 s末，外力的瞬时功率多大？8某一装置的俯视图，PQ、MN为竖直放置的很长的平行金属薄板，两板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，金属棒AB搁置在两板上缘，并与两板垂直良好接触，现有质量为m、带电荷量为q，其重力不计的粒子，以初速度v0水平向左射入两板间，问：(1)金属棒AB应朝什么方向运动，以多大的速度运动，可以使带电粒子做匀速直线运动？(2)若金属棒运动突然停止，带电粒子在磁场中继续运动，从这时刻开始位移第一次达到时的时间间隔是多少？(磁场区域足够大)9.如图1218所示，两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上，两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置，其间距为L，电阻不计两条导轨足够长，所形成的两个斜面与水平面的夹角都是.两个金属棒ab和ab的质量都是m，电阻都是R，与导轨垂直放置且接触良好空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.(1)如果两条导轨皆光滑，让ab固定不动，将ab释放，则ab达到的最大速度是多少？(2)如果将ab与ab同时释放，它们所能达到的最大速度分别是多少？10如图1219所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于倾角30的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R20 的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L2 m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B1 T质量m0.1 kg、连入电路的电阻r10 的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h3 m时，速度恰好达到最