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第九章电磁感应范文 第九章第第1节电磁感应现象楞次定律【例1】如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab向右运动，同时使减小B.使磁感应强度B减小，角同时也减小C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(0 一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中(A)感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针(B)感应电流方向一直是逆时针(C)安培力方向始终与速度方向相反(D)安培力方向始终沿水平方向2.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。 以下符合事实的是A.焦耳发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动3.如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。 两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。 磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。 先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。 用ca表示c的加速度，kdE表示d的动能，cx、dx分别表示c、d相对释放点的位移。 图乙中正确的是4.如图，EOF和E OF为空间一匀强磁场的边界，其中EOE O，FOF O，且EOOF；OO为EOF的角平分析，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里。 一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。 规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与实践t的关系图线可能正确的是（）5.17某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为54.510?T。 一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。 设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。 下列说法正确的是A河北岸的电势较高B河南岸的电势较高C电压表记录的电压为9mV D电压表记录的电压为5mV6.如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。 在竖直面内有一矩形金属统一加线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。 线圈从水平面a开始下落。 已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。 若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为bF、cF和dF，则A.dFcFbF B.cFbFdF D.cF 金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。 则线框中感应电流的方向是（）Aa dc baBd ab cdC先是d ab cd，后是a dc baD先是a dc ba，后是d ab cd8.如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内。 当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有_（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填变大、变小、不变）。 【考点模拟演练】1.如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()2.一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为()A.逆时针方向逆时针方向B.逆时针方向顺时针方向C.顺时针方向顺时针方向D.顺时针方向逆时针方向3.如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是()A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动4.如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动()A.a、b将相互远离B.a、b将相互靠近C.a、b将不动D.无法判断5.电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b，上极板带正电B.从a到b，下极板带正电C.从b到a，上极板带正电D.从b到a，下极板带正电6.如图所示，一根长导线弯成如图abcd的形状，在导线框中通以直流电，在框的正中间用绝缘的橡皮筋悬挂一个金属环P，环与导线框处于同一竖直平面内，当电流I增大时，下列说法中正确的是()A.金属环P中产生顺时针方向的电流B.橡皮筋的长度增大C.橡皮筋的长度不变D.橡皮筋的长度减小7.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒、MN，当在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则所做的运动可能是()A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动8.如右图所示，一半圆形铝框处在水平向外的非匀强磁场中，场中各点的磁感应强度为B yB0yc，y为该点到地面的距离，c为常数，B0为一定值铝框平面与磁场垂直，直径ab水平，(空气阻力不计)铝框由静止释放下落的过程中()A铝框回路磁通量不变，感应电动势为0B回路中感应电流沿顺时针方向，直径ab两点间电势差为0C铝框下落的加速度大小一定小于重力加速度g D直径ab受安培力向上，半圆弧ab受安培力向下，铝框下落加速度大小可能等于g9.一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如右图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关下列情况中，可观测到N向左运动的是()A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时10如右图所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是()A摩擦力大小不变，方向向右B摩擦力变大，方向向右C摩擦力变大，方向向左D摩擦力变小，方向向左11磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v匀速通过磁场，如图28所示，从ab进入磁场时开始计时 (1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象； (2)判断线框中有无感应电流若有，请判断出感应电流的方向12.如图所示，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的关系式第2节法拉第电磁感应定律、互感和自感【例1】半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯L 1、L2，两灯的电阻均为R0=2，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计. (1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑动到圆环直径OO的瞬时(如图所示)，MN中的电动势和流过灯L1的电流. (2)撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90,若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为=T/s，求L2的功率.【例2】(12分)金属杆MN和间距为l,MP间接有电阻R,磁场如图所示,磁感应强度为B.金属棒AB长为2l,由图示位置以A为轴,以角速度匀速转过90(顺时针).求该过程中(其他电阻不计): (1)R上的最大电功率. (2)通过R的电量.【例3】在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为I.然后，断开S.若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i 1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是()【巩固练习】1.（xx北京高考T19）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。 检查电路后，闭合开关s，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。 虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因。 你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大2.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60时的感应电流为1A.那么A.线圈消耗的电功率为4W B.线圈中感应电流的有效值为2A C.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos2tTD.任意时刻穿过线圈的磁通量为=Tsin2tT3.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同4.如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090),其中MN与平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。 金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.运动的平均速度大小为12B.下滑的位移大小为qRBL C.产生的焦耳热为qBLD.受到的最大安培力大小为22sinB LR5.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。 线框由静止释放，在下落过程中A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零D线框的机械能不断增大6.美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获xx年度诺贝尔物理学奖。 CCD是将光学量转变成电学量的传感器。 下列器件可作为传感器的有（）A.发光二极管B.热敏电阻C.霍尔元件D.干电池 7、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（）（A）12（B）1（C）2（D） 48、如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（） 9、如图5所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是（） 10、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、为其边界，OO为其对称轴。 一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时（）A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2B l0C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 11、如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） 12、如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_（填“左”或“右”）运动，并有_（填“收缩”或“扩张”）趋势。 13、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示。 有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示。 在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A.第2秒内上极板为正极B.第3秒内上极板为负极C.第2秒末微粒回到了原来位置D.第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.22/r d 14、（xx四川卷）19.图甲所示电路中，123A AA、为相同的电流表，C为电容器，电阻123R RR、的阻值相同，线圈L的电阻不计。 在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在12t t时间内（）A电流表1A的示数比2A的小B电流表2A的示数比A3的小C电流表1A和2A的示数相同D电流表的示数都不为零【考点模拟演练】1.如图所示，在x0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里.具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t=0时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向为电流正方向)随时间t的变化图线I-t图可能是下图中的()2.如图所示，电路中A、B是完全相同的灯泡，L是一带铁芯的线圈.开关S原来闭合，则开关S断开的瞬间()A.L中的电流方向改变，灯泡B立即熄灭B.L中的电流方向不变，灯泡B要过一会儿才熄灭C.L中的电流方向改变，灯泡A比B熄灭慢D.L中的电流方向不变，灯泡A比B熄灭慢3.如图所示的电路,电源电动势为E,线圈L的电阻不计.以下判断正确的是()A.闭合S,稳定后,电容器两端电压为E B.闭合S,稳定后,电容器的a极板带正电C.断开S的瞬间,电容器的a极板将带正电D.断开S的瞬间,电容器的a极板将带负电4如图所示，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于平行金属导轨所在平面一根金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻均不计当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金属导轨上滑行时，通过电阻R的电流是()A.BdvR B.BdvsinR C.BdvcosR D.BdvRsin5物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度已知线圈匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()A.qR2nS B.qRnS C.qR2S D.qRS6如图(a)、(b)所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则()A在电路(a)中，断开S后，A将逐渐变暗B在电路(a)中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗C在电路(b)中，断开S后，A将逐渐变暗D在电路(b)中，断开S后，A将先变得更亮，然后渐渐变暗7如图所示，两块竖直放置的金属板间距为d，用导线与一匝数为n的线圈连接线圈内部分布有方向水平向左的匀强磁场两板间有一个一定质量、电荷量为q的油滴在与水平方向成30角斜向右上方的恒力F的作用下恰好处于平衡状态则线圈内磁场的变化情况和磁通量的变化率分别是()A磁场正在增强，t3dF2q B磁场正在减弱，t3dF2nq C磁场正在减弱，t3dF2q D磁场正在增强，t3dF2nq8穿过闭合回路的磁通量随时间t变化的图象分别如图所示，下列关于回路中产生的感应电动势的论述，正确的是()A图中，回路产生的感应电动势恒定不变B图中，回路产生的感应电动势一直不变C图中，回路在0t1时间内产生的感应电动势小于在t1t2时间内产生的感应电动势D图中，回路产生的感应电动势先变小再变大9.如右图a是用电流传感器(相当于电流表，其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R.图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是()A图b中甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B图b中乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器2的电流随时间变化的情况C图b中丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D图b中丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况10如下图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是()A感应电流方向发生变化BCD段直导线始终不受安培力C感应电动势最大值EmBav D感应电动势平均值E12Bav11位于竖直平面内的矩形平面导线框abdc，ab长L11.0m，bd长L20.5m，线框的质量m0.2kg，电阻R2?.其下方有一匀强磁场区域，该区域的上、下边界PP和QQ均与ab平行两边界间距离为H，HL2，磁场的磁感应强度B1.0T，方向与线框平面垂直。 如图27所示，令线框的dc边从离磁场区域上边界PP的距离为h0.7m处自由下落已知线框的dc边进入磁场以后，ab边到达边界PP之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值问从线框开始下落，到dc边刚刚到达磁场区域下边界QQ的过程中，磁场作用于线框的安培力所做的总功为多少？(g取10m/s2)12如右图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求 (1)导轨对杆ab的阻力大小Ff； (2)杆ab中通过的电流及其方向； (3)导轨左端所接电阻R的阻值第3节电磁感应规律的综合应用【例1】两根光滑的长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,M、M处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C，长度也为L、电阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q,求: (1)ab运动速度v的大小; (2)电容器所带的电荷量q.【例2】如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反.磁感应强度的大小均为B.磁场区域的宽度均为2a,一个直径为2a的导线圆环从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，则感应电流I与导线圆环移动距离x的关系图象正确的是()【例3】如图所示，线框由A位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力，则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线框有一半在磁场中)时，加速度关系为()A.aAaBaCaD B.aAaCaBaD C.aAaCaDaB D.aAaCaBaD【例4】如图所示，宽度为L=0.20m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，导轨的一端连接阻值为R=0.9的电阻.在cd右侧空间存在垂直桌面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T.一根质量为m=10g，电阻r=0.1的导体棒ab垂直放在导轨上并与导轨接触良好.现用一平行于导轨的轻质细线将导体棒ab与一钩码相连，将钩码从图示位置由静止释放.当导体棒ab到达cd时，钩码距地面的高度为h=0.3m.已知导体棒ab进入磁场时恰做v=10ms的匀速直线运动，导轨电阻可忽略不计，取g=10m/s2.求 (1)导体棒ab在磁场中匀速运动时，闭合回路中产生的感应电流的大小. (2)挂在细线上的钩码的质量. (3)求导体棒ab在磁场中运动的整个过程中电阻R上产生的热量.【巩固练习】1.（xx大纲版全国T24）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L电阻不计。 在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。 整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。 现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。 金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。 已知某时刻后两灯泡保持正常发光。 重力加速度为g。 求 (1)磁感应强度的大小 (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。 2.有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如题23图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。 电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和电阻R,绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电阻，若橡胶带匀速运动时，电压表读数为U,求橡胶带匀速运动的速率；电阻R消耗的电功率；一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功。 3.电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75m，导轨倾角为30，导轨上端ab接一阻值R=1.5?的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。 阻值r=0.5?，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1rQ J=。 (取210/g ms=)求 (1)金属棒在此过程中克服安培力的功W安； (2)金属棒下滑速度2/v ms=时的加速度a (3)为求金属棒下滑的最大速度mv，有同学解答如下由动能定理21-=2mW Wmv重安，。 由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。 4.如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。 在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）。 （1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况； （2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向； （3）计算4s内回路产生的焦耳热。 5.如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M N是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。 竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。 整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。 导轨电阻可忽略，重力加速度为g。 在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。 求 （1）细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； （2）两杆分别达到的最大速度。 7、如图所示，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。 框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数=0.2，相距0.4m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长。 电阻R2=0.1的MN垂直于MM。 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。 垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。 设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2. （1）求框架开始运动时ab速度v的大小； （2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。 8、（xx江苏卷）13（15分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L,一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。 一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。 导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。 整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。 求 （1）磁感应强度的大小B； （2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v； （3）流经电流表电流的最大值mI【考点模拟演练】1.如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中，以下说法正确的是().作用在金属棒上各力的合力做功为零.重力做的功等于系统产生的电能.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热2.如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向),导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态.规定ab的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0t1时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是()3.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是()4.如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd，表面光滑，处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒垂直于导轨放在上面，以速度v向右匀速运动，欲使棒停下来，下面的措施可行的是(导轨足够长，棒有电阻)()A.在右侧垂直于导轨再放上一根同样的金属棒B.在右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒大的金属棒C.将导轨的a、c两端用导线连接起来D.在导轨的a、c两端用导线连接一个电容器5.如图所示