2011届新课标高考物理专题模拟演练：电路与电磁感应-计算题训练.doc

电路与电磁感应计算题训练1.（2010扬州四模）如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1m，导轨平面与水平面成30角，上端连接的电阻质量为m0.2kg、阻值的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上（1）若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；（2）若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；（3）若磁感应强度随时间变化的规律是，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的大小范围.解：（1）金属棒匀速下滑时， (2分) (1分) (1分)解得: (1分)（2）回路中的电动势 (1分)来源:学&科&网回路中的电流 (1分)当外力为零时， (1分)ab上消耗的功率 (1分)解得: (1分)(3) 回路中的电动势 (1分)回路中的电流 （1分） (1分)解得： (1分)安培力的最大值 (1分)外力的大小范围： (1分)2.（2010上饶市二模）相距L1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11kg的金属棒ab和质量为m20.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如右图所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为0.75，两棒总电阻为1.8，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上，大小按右图所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨向上做匀加速运动，同时cd棒也由静止自由释放。(g取10m/s2)来源:Zxxk.Com(1)求磁感应强度B为多少及ab棒加速度为多大？(2)求cd棒达到最大速度所需的时间t0(3)在2s内外力F做功26.8J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热(4)求02s时间内通过ab棒的电荷量解：（1）法一：经过时间t，金属棒ab的速率：（1分）此时，回路中的感应电流为：（1分）对金属棒ab，由牛顿第二定律得：（1分）又由图象可得：（1分）联立以上各式代入数据可得：（1分）当时，ab棒做匀加速度直线运动，此时a=1 m/s2，B1.2T（1分）法二：经过时间t，金属棒ab的速率：（1分）此时，回路中的感应电流为：（1分）对金属棒ab，由牛顿第二定律得：（1分）来源:Z。xx。k.Com或联立以上各式，并在图线上取两点：（1分）代入上式可解得：，B1.2T（2分）（2）当cd棒速度达到最大时，有：（2分）又：，（1分）（1分）（1分）整理解得：（1分）(3)在2s末金属棒ab的速率：（1分）所发生的位移：（1分）由动能定律得：（2分）又：联立以上方程，解得：Q4.8J（1分）（4）法一：2s内ab棒扫过的磁场面积：S=sL（1分）由闭合电路欧姆定律：R，且Q电量t（1分）由法拉弟电磁感应定律可得：（1分）联立以上各式可解得：（1分）（直接用：扣1分）法二：由图象围成的面积可得：Ft=25.6Ns（1分）以ab为研究对象，据动量定理可得：（1分）（1分）来源:学&科&网Z&X&X&K3.（2010红桥区二模）如图所示，两条无限长且光滑的平行金属导轨的电阻为零，相距l=04m，水平放置在方向竖直向下、磁感应强度B=05T的匀强磁场中，两金属棒长度与导轨宽度相同，电阻均为R=05 ，垂直地跨放在导轨上，的质最为m1=0.4kg，的质量为m2=01 kg，开始将棒锁定在导轨上，给棒一个向左的瞬时冲量，以初速度5 ms开始滑动，当速度降为=10 ms时，将对棒的锁定解除。来源:学_科_网 (1)在解除对棒的锁定前，电路中一共产生了多少焦耳热?(2)在刚开始运动时，棒的加速度多大?(3) 棒能获得的最大速度是多大? 解：（1）在解除对棒的锁定前，电路中产生的焦耳热为3分2分（2