高二物理电磁感应计算题

1 高二物理计算题专题训练 一 高二物理计算题专题训练 一 电磁感应 电磁感应 1 1 如图所示 由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为 L 每条边的电阻均为 R 其中 ab 边材 料的密度较大 其质量为 m 其余各边的质量均可忽略不计 线框可绕 与 cd 边重合的水平轴自由转动 不计空气阻力及摩擦 若线框从O O 水平位置由静止释放 经历时间 t 到达竖直位置 此时 ab 边的速度大 小为 v 若线框始终处在方向竖直向下 磁感强度为 B 的匀强磁场中 重力加速度为 g 求 1 线框在竖直位置时 ab 边两端的电压及所受安培力的大小 2 在这一过程中 通过线框导线横截面的电荷量 2 如图所示 PQ MN 为足够长的两平行金属导轨 它们之间连接一个阻值的电阻 导轨间距 8R 为 电阻 长约的均匀金属杆水平放置在导轨上 它与导轨的kgmmL1 0 1 一质量为 2rm1 滑动摩擦因数 导轨平面的倾角为在垂直导轨平面方向有匀强磁场 磁感应强度为 5 3 0 30 今让金属杆 AB 由静止开始下滑从杆静止开始到杆 AB 恰好匀速运动的过程中经过杆的0 5TB 电量 求 1Cq 1 当 AB 下滑速度为时加速度的大小sm 2 2 AB 下滑的最大速度 3 从静止开始到 AB 匀速运动过程 R 上产生的热量 R B A B M P Q N 2 3 3 如图所示 一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁 在其外部产生一个中心辐射的磁场 磁场水平向 外 其大小为 B k r 其中 r 为辐射半径 考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离 k 为常数 设 一个与磁铁同轴的圆形铝环 半径为 R 大于圆柱形磁铁的半径 圆环通过磁场由静止开始下落 下落过程中圆环平面始终水平 已知铝丝电阻为 R0 质量为 m 当地的重力加速度为 g 试求 1 圆环下落的速度为 v 时的电功率多大 2 圆环下落的最终速度 vm是多大 3 如果从开始到下落高度为 h 时 速度最大 经历的时间为 t 这 一过程中圆环中电流的有效值是多大 0 I 4 相距 L 1 5m 的足够长金属导轨竖直放置 质量为 m1 1kg 的金属棒 ab 和质量为 m2 0 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 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 0 2s 时间内通过 ab 棒的电荷量 3 高二物理计算题专题训练 二 高二物理计算题专题训练 二 电磁感应 电磁感应 1 如图甲所示 两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上 间距 L 0 2m 一端通过导线与 阻值为 R 1 的电阻连接 导轨上放一质量为 m 0 5kg 的金属杆 金属杆与导轨的电阻均忽略不 计 整个装置处于竖直向上的大小为 B 0 5T 的匀强磁场中 现用与导轨 平行的拉力 F 作用在金属杆上 金属杆运动的 v t 图象如图乙所示 取 重力加速度 g 10m s2 求 1 t 10s 时拉力的大小及电路的发热功率 2 在 0 10s 内 通过电阻 R 上的电量 2 如图所示 AB 和 CD 是足够长的平行光滑导轨 其间距为 l 导轨平面与水平面的夹角为 整个装置处在磁感应强度为 B 方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中 AC 端连有阻值为 R 的 电阻 若将一质量为 M 垂直于导轨的金属棒 EF 在距 BD 端 s 处由静止释放 则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段 现用大小为 F 方向沿斜面向上的恒力把金属棒 EF 从 BD 位置 由静止推至距 BD 端 s 处 此时撤去该力 金属棒 EF 最后又回 到 BD 端 求 1 金属棒下滑过程中的最大速度 2 金属棒棒自 BD 端出发又回到 BD 端的整个过程中 有多 少电能转化成了内能 金属棒及导轨的电阻不计 3 图中 MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨 间距 l 为 0 40m 电 阻不计 导轨所在平面与磁感应强度 B 为 0 50T 的匀强磁场垂直 质量 m 为 6 0 10 3kg 电阻为 1 0 的金属杆 ab 始终垂直于导轨 并与其保持光滑接 触 导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为 3 0 的电阻 R1 当杆 ab 达到稳 定状态时以速率 匀速下滑 整个电路消耗的电功率 P 为 0 27W 重力加速 度取 10m s2 试求速率 和滑动变阻器接入电路部分的阻值 R2 FR B 图甲 t s 15105 0 2 4 v m s 图乙 A B D C E F B s R 4 B T t s 0 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 图图 a 图图 b R B C 4 如图 a 所示 一个n 500 匝的线圈的两端跟R 99 的电阻相连接 置于竖直向下的匀强磁场 中 线圈的横截面积是S 2 0 10 3m2 线圈的总电阻为r 1 0 电容器电容C 1 0 10 5F 磁 场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示 求 1 磁场的磁感应强度B随时间t的变化率 2 线圈中产生的感应电动势E和通过电 阻R上的电流强度I 3 电容器所带电量Q 5 如图所示 在与水平方向成 30 角的平面内放置两条平行 光滑且足够长的金属轨道 其电 阻可忽略不计 空间存在着匀强磁场 磁感应强度 B 0 20T 方向垂直轨道平面向上 导体棒 ab cd 垂直于轨道放置 且与金属轨道接触良好构成闭合回路 每根导体棒的质量 m 2 0 10 2kg 电阻 r 5 0 10 2 金属轨道宽度 l 0 50m 现对导体棒 ab 施加平行于轨道向上的拉力 使之沿轨 道匀速向上运动 在导体棒 ab 运动过程中 导体棒 cd 始终能静止在轨道上 g 取 10m s2 求 1 导体棒 cd 受到的安培力大小 2 导体棒 ab 运动的速度大小 3 拉力对导体棒 ab 做功的功率 a b c d B F 5 6 如图所示 在磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨 磁场方向与导轨 所在平面垂直 导轨上端跨接一阻值为 R 的电阻 导轨电阻不计 两金属棒 a 和 b 的电阻均为 R 质量分别为和 它们与导轨相连 并可沿导轨无摩擦滑动 闭kgma 2 102 kgmb 2 101 合开关 S 先固定 b 用一恒力 F 向上拉 稳定后 a 以的速度匀速运动 此时再释放smv 10 1 b b 恰好保持静止 设导轨足够长 取 2 10smg 1 求拉力 F 的大小 2 若将金属棒 a 固定 让金属棒 b 自由滑下 开关仍闭合 求 b 滑行的最大速度 2 v 3 若断开开关 将金属棒 a 和 b 都固定 使磁感应强度从 B 随时间均匀增加 经 0 1s 后磁感应 强度增到 2B 时 a 棒受到的安培力正好等于 a 棒的重力 求两金属棒间的距 离 h 7 如图所示