2012届高三物理二轮专题模拟题汇编 专题十一 电磁感应

用心 爱心 专心1 专题十一专题十一 电磁感应电磁感应 特别说明 因时间关系 本资料试题未经校对流程 使用时请注意 特别说明 因时间关系 本资料试题未经校对流程 使用时请注意 1 2012 云南模拟 风速仪的简易装置如图甲所示 在风力作用下 风杯带动与其固定 在一起的永磁铁转动 线圏中的感应电流随风速的变化而变化 风速为 v1时 测得线 圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示 若风速变为 v2 且 v2 v1 则感应电流 的峰值 Im 周期 T 和电动势 E 的变化情况是 A Im变大 T 变小 B Im变大 T 不变 C Im变小 T 变小 D Im不变 E 变大 答案 A 解析 风速增大 感应电流的峰值Im变大 周期T 变小 电动势E变大 选项A正确 2 2012 四川模拟 如图甲所示 MN 左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场 现将一边长为 l 质量为 m 电阻为 R 的正方形金属线框置于该磁场中 使线框平面与磁场垂直 且 bc 边与磁场边界 MN 重合 当 t 0 时 对线框施加一水平拉力 F 使线框由静止开始向 右做匀加速直线运动 当 t t0时 线框的 ad 边与磁场边界 MN 重合 图乙为拉力 F 随 时间变化的图线 由以上条件可知 磁场的磁感应强度 B 的大小为 A 0 1mR B lt B 0 12mR B lt C 0 1 2 mR B lt D 0 2mR B lt 答案 B 解析 由题述和题图 利用牛顿第二定律可知 F0 ma 3F0 BIl ma I Blv R v at0 联立解得 0 12mR B lt 选项 B 正确 3 2012 安徽期末 如右图所示 在匀强磁场 B 中放一电阻不计的平行金属导轨 导轨跟 固定的大导体矩形环 M 相连接 导轨上放一根金属导体棒 ab 并与导轨紧密接触 磁感 M N a d b c 0 F t F0 3F0 t0 0 0 F t F0 3F0 t0 甲乙 B F 用心 爱心 专心2 应线垂直于导轨所在平面 若导体棒匀速地向右做切割磁感线的运动 则在此过程中 M 所包围的固定闭合小矩形导体环 N 中电流表内 1 有自下而上的恒定电流 B 产生自上而下的恒定电流 C 电流方向周期性变化 D 没有感应电流 答案 D 解析 导体棒匀速向右运动的过程中 根据法拉第电磁感应 定律可知 M 中产生稳定的电流 则通过 N 中的磁通量保持不变 故 N 中无感应电流产生 选项 D 正确 4 2012 广东模拟 北半球地磁场的竖直分量向下 如图所示 在北京某中学实验室 的水平桌面上 放置边长为 L 的正方形闭合导体线圈 abcd 线圈的 ab 边沿南北方向 ad 边沿东西方向 下列说法中正确的是 A 若使线圈向东平动 则 b 点的电势比 a 点的电势低 B 若使线圈向北平动 则 a 点的电势比 b 点的电势低 C 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为 a b c d a D 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为 a d c d a 答案 C 解析 由右手定则知 若使线圈向东平动 线圈的 ab 边和 cd 边切割磁感线 c b 点电势高于 d a 点电势 故 A 错误 同理知 B 错 若以 ab 为轴将线圈向上翻转 穿过线 圈平面的磁通量将变小 由楞次定律可判得线圈中感应电流方向为 a b c d a C 对 5 2012 湖南期末 如图所示 甲是闭合铜线框 乙是有缺口的铜线框 丙是闭合的 塑料线框 它们的正下方都放置一薄强磁铁 现将甲 乙 丙拿至相同高度 H 处同时释放 各线框下落过程中不翻转 则以下说法正确的是 A 三者同时落地 B 甲 乙同时落地 丙后落地 用心 爱心 专心3 C 甲 丙同时落地 乙后落地 D 乙 丙同时落地 甲后落地 答案 D 解析 甲是铜线框 在下落过程中产生感应电流 所受的安培力阻碍它的下落 故 所需的时间长 乙是没有闭合的回路 丙是塑料线框 故都不会产生感应电流 它们做自 由落体运动 故 D 正确 6 2012 江苏苏北四市一模 如图所示 两个完全相同的矩形导线框 A B 在靠得很近的 竖直平面内 线框的对应边相互平行 线框 A 固定且通有电流 I 线 框 B 从图示位置由静止释放 在运动到 A 下方的过程中 A 穿过线框 B 的磁通量先变小后变大 B 线框 B 中感应电流的方向先顺时针后逆时针 C 线框 B 所受安培力的合力为零 D 线框 B 的机械能一直减小 答案 D 解析 穿过线框 B 的磁通量在 A 的下方是由在变小 选项 A 错 由楞次定律得选项 B 错 因 上下两边的安培力大小不同 所以线框 B 所受安培力的合力为零 线框 B 运动的过程中总是 克服安培力做功 实现机械能向电能的转化 所以选项 D 对 7 2012 辽宁丹东市四校协作摸底测试 如图所示 平行导轨 置于磁感应强度为B的匀强磁场中 方向向里 间距为L 左 端电阻为R 其余电阻不计 导轨右端接一电容为C的电容器 现有一长2L的金属棒ab放在导轨上 ab以a为轴顺时针以 转 过90 的过程中 通过R的电量为 A Q B Q 2BL2 C C Q D Q BL2 2 C 2 3 2 BL R 2 BL R 3 2R 答案 D 解析 由E I E R q I t联立解得ab以a为轴顺时针以 转过60 的过程中 通 t 过R的电量为q 在这过程中金属棒ab在回路中产生的感应电动势最大值为 R 2 3 2 BL R 2 L2B 电容器C充电q 2 L2BC 以 继续转过30 的过程中 电容器通过电阻R放电 B A I 用心 爱心 专心4 所以ab以a为轴顺时针以 转过90 的过程中 通过R的电量为Q q q BL2 2 C 3 2R 选项D正确 8 2012 云南摸底 一导线弯成如右图所示的闭合线圈 以速度 v 向左匀速进入磁感应强 度为 B 的匀强磁场 磁场方向垂直平面向外 线圈总电阻为 R 从线圈进入磁场开始到 完全进入磁场为止 下列结论正确的是 A 感应电流一直沿顺时针方向 B 线圈受到的安培力先增大 后减小 C 感应电动势的最大值 E Brv D 穿过线圈某个横截面的电荷量为 R rrB 22 答案 AB 解析 在闭合线圈进入磁场的过程中 通过闭合线圈的磁通量逐渐增大 根据楞次定律 可知感应电流的方向一直为顺时针方向 A正确 导体切割磁感线的有效长度先变大后变小 感应电流先变大后变小 安培力也先变大后变小 B正确 导体切割磁感线的有效长度最大 值为2r 感应电动势最大E 2Brv C错误 穿过线圈某个横截面的电荷量为 R rrB R Q 22 2 D错误 9 2012 河北省五校联盟模拟 现代科学研究中常用到高速电子 电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备 电子感应加速 器主要有上 下电磁铁磁极和环形真空室组成 当电磁铁绕组通以 变化的电流时 产生变化的磁场 穿过真空盒所包围的区域内的磁通 量也随时间变化 这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场 电子将 在涡旋电场作用下得到加速 如图所示 上图为侧视图 下图为真 空室的俯视图 若电子被 约束 在半径为R的圆周上运动 当电 磁铁绕组通有图中所示的电流时 A 电子在轨道上逆时针运动 B 保持电流的方向不变 当电流增大时 电子将加速 C 保持电流的方向不变 当电流减小时 电子将加速 D 被加速时电子做圆周运动的周期不变 N S 真空室 真空室 电子轨道 用心 爱心 专心5 答案 AB 解析 由楞次定律可知 产生的感应涡旋电场为顺时针方向 所以电子在轨道上逆时针运 动 所以选项 A 正确 保持电流的方向不变 当电流增大时 涡旋电场增强 电子将加速选项 B 对 选项 C 错 电子的速度变化 被加速时电子做圆周运动的周期也变 所以选项 D 错 10 2012 广西期末 在如图 5 甲所示的电路中 螺线管匝 数 n 1500 匝 横截面积 S 20cm2 螺线管导线电阻 r 1 0 R1 4 0 R2 5 0 C 30 F 在一段时间内 穿过螺线管的磁场的磁感应强度 B 按如图 5 乙所示的规律变 化 则下列说法中正确的是 A 螺线管中产生的感应电动势为 1V B 闭合 S 电路中的电流稳定后 电阻 R1的电功率为 5 10 2 W C 电路中的电流稳定后电容器下极板带正电 D S 断开后 流经 R2的电量为 1 8 10 5C 答案 CD 解析 根据法拉第电磁感应定律求出 E 1 2V 选项 A 错 t B Sn t n E 根据全电路欧姆定律 根据 求出 P 5 76 10 2W 选项 A12 0 21 rRR E I 1 2R IP B 错 由楞次定律得选项 C 对 S 断开后 流经 R2的电量即为 S 闭合时 C 板上所带的电量 Q 电容器两端的电压 U IR2 0 6V 流经 R2的电量 Q CU 1 8 10 5C 选项 D 对 11 2012 山东调考 如图甲所示 光滑平行金属导轨 MN PQ 所在平面与水平面成 角 M P 两端接一阻值为 R 的定值电阻 阻值为 r 的金属棒 ab 垂直导轨放置 其他部 分电阻不计 整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场方向垂直导轨平面向 上 t 0 时对金属棒施一平行于导轨的外力 F 金属棒由静止开始沿导轨向上运动 通过 R 的感应电流随时间 t 变化的关系如图乙所示 下列关于穿过回路 abPMa 的磁通量 和磁 通量的瞬时变化率以及 a b 两端的电势差 Uab和通过金属棒的电荷量 q 随时间 t 变化 t 的图象中 正确的是 R2 图甲 R1 C S B 图乙 t s B T 0 2 2 0 4 0 6 O1 02 0 0 8 1 0 用心 爱心 专心6 B R 图 4 答案 C 解析 设导轨间距为 L 通过 R 的电流 I 因通过 R 的电流 I 随时间 E R r BLv R r 均匀增大 即金属棒 ab 的速度 v 随时间 t 均匀增大 金属棒 ab 的加速度 a 为恒量 故金 属棒 ab 做匀加速运动 磁通量 0 BS 0 BL at2 0 t2 A 错 1 2 BLat2 2 误 BLat t B 错误 因 Uab IR 且 I t 所以 Uab t C 正确 t 1 2 t q I t t q t2 所以选项 D 错误 t R r R r BLat2 2 R r 12 2012 重庆摸底 两根相距为 L 的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置 它们各 有一边在同一水平面内 另一边与水平面的夹角为 37 质量均为 m 的金属细杆 ab cd 与导轨垂直接触形成闭合回路 导轨的电阻不计 回路总电阻为 2R 整个装置处于磁感应 强度大小为 B 方向竖直向上的匀强磁场中 当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以 速度 v 沿导轨匀速运动时 cd 杆恰好处于静止状态 重力加 速度为 g 以下说法正确的是 A ab 杆所受拉力 F 的大小为 mg tan37 B 回路中电流为 mg sin 37 BL C 回路中电流的总功率为 mgv sin37 D m 与 v 大小的关系为 m B2L2v 2Rg tan37 答案 AD 解析 采用 计算法 求解 对 cd 杆 BILcos37 mg sin37 对 ab 杆 F BIL 联 立解出 ab 杆所受拉力 F 的大小为 F mg tan37 故 A 对 回路中电流为 故 B 错 I mg tan37 BL 故 B 错 回路中电流的总功率为 Fv mgv tan37 故 C 错 I BLv 2R 又 I mg tan37 BL 故 m 故 D 对 B2L2v 2Rg tan37 13 2012 安徽信息卷 如图 4 所示 足够长的光滑 U 型导轨宽度为 L 其所在平面与水 平面的夹角为 上端连接一个阻值为 R 的电阻 置于磁感应强度大小为 B 方向垂直于 导轨平面向上的匀强磁场中 今有一质量为 有效电阻的金属杆沿框架由mr 静止下滑 设磁场区域无限大 当金属杆下滑达到最大速度时 运动的位移为 x 用心 爱心 专心7 则 A 金属杆下滑的最大速度 2 2 sin m mgR v B l B 在此过程中电阻 R 产生的焦耳热为 2 1 sin 2 m R mgxmv Rr C 在此过程中电阻 R 产生的焦耳热为 2 1 sin 2 m mgxmv D 在此过程中流过电阻 R 的电量为 BLx R 答案 B 解析 感应电动势为 EBlv 感应电流为 E I Rr 安培力为 22 B L v FBIL Rr 根据平恒条件得 sin0mgF 解得 2 2 sin m mg rR v B l 由能量守恒定律得 2 1 sin 2 m mgxmvQ 又因 R R QQ Rr 所以 2 1 sin 2 Rm R Qmgxmv Rr 由法拉第电磁感应定律得通过 R 的电量为 rR BLx rR q 所以选项 B 正确 14 2012 上海质检 热磁振荡发电技术 是新能源研究领域的最新方向 当应用于 汽车等可移动的动力设备领域时 会成为氢燃料电池的替代方案 它通过对处于磁路中的 一段软磁体迅速加热并冷却 使其温度在其临界点上下周期性地振荡 引起磁路线圈中的 磁通量周期性地增减 从而感应出连续的交流电 它的技术原理是物理原理 假设两足够 长的光滑金属导轨竖直放置 相距为 L 如图 6 所示 一导线与两导轨相连 磁感应强度 的大小为 B 的匀强磁场与导轨平面垂直 一电阻为 R 质量为 m 的导体棒在距磁场上边界 h 处静止释放 导体棒进入磁场后速度减小 最终稳定时离磁场上边缘的距离为 H 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 下列说法正确的 是 用心 爱心 专心8 h L 图 6 A 整个运动过程中回路的最大电流为 mg BL B 整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为 322 44 2 m g R m Hh g B L C 整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为mgH D 整个运动过程中回路电流的功率为 2 mg R BL 答案 B 解析 导体棒进入磁场后 先做变减速运动 安培力也逐浙减小 当减 到与重力相等时导体棒稳定 所以导体棒进入磁场进入磁场时的速度最大 所产生的感应 电动势最大 其感应电流也最大 由自由落体运动规律 进入磁场时的速度大小为 2vgh 产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得EBLv 2 m BLghEBLv I RRR 选项 A 错 导体棒稳定后 产生的感应电动势为 根据平衡条件 有 EBLv mgBIL 所以 由能量守恒定律可知 减少的机械能转化为回路的电能 电能又转化为内 mg B IL 能 所以 有 所以 2 1 2 Qm Hh gmv mgBIL EBLv I RR 22 mgR v B L 所以选项 B 正确 克服安培力做功与产生的焦耳热查等 322 44 2 m g R Qm Hh g B L 所以选项 C 错 回路中的电流开始的变化的 所以选项 D 错 15 2012 江西调考 如图所示电路中 L 是一电阻可忽略不计的电感线圈 a b 为 L 上 的左右两端点 A B C 为完全相同的三个灯泡 原来电键 K 是闭合的 三个灯泡均在 发光 某时刻将电键 K 打开 则下列说法正确的是 A a 点电势高于 b 点 A 灯闪亮后缓慢熄灭 B b 点电势高于 a 点 B C 灯闪亮后缓慢熄灭 C a 点电势高于 b 点 B C 灯闪亮后缓慢熄灭 D b 点电势高于 a 点 B C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭 答案 B 用心 爱心 专心9 解析 电键 K 闭合稳定时 电感线圈支路的总电阻较 B C 灯支路电阻小 故流过 A 灯 的电流 I1大于流过 B C 灯的电流 I2 且电流方向由 a 到 b a 点电势高于 b 点 当电键 K 打开 由于与电源断开 但电感线圈会产生自感现象 相当于电源 b 点电势高于 a 点 阻碍流过 A 灯的电流减小 瞬间流过 B C 灯支路的电流为 I1 I2 故 B C 灯闪亮一下后 再缓慢熄灭 故 B 正确 16 2012 武汉联考 A B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线 制成 它们的半径之比 rA rB 2 1 在两导线环包围的空间内 存在一正方形边界的匀强磁场区域 磁场方向垂直于两导线环的 平面 如图所示 当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中 求两导线环内所产生的感应电动势之比和流过两导线环的感应电 流的电流之比 A B C D 1 B A I I 2 B A I I 4 1 B A I I 2 1 B A I I 答案 D 解析 匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化 设 t 时刻的磁感应强度为 Bt 则 Bt B0 kt 其中 B0为 t 0 时的磁感应强度 k 为一常数 A B 两导线环的半径不同 它 们所包围的面积不同 但某一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通 量 设磁场区域的面积为 S 则 t Bt S 即在任一时刻穿过两导线环包围面上的磁通 量是相等的 所以两导线环上的磁通量变化率是相等的 E t 得 E t B S S 为磁场区域面积 对 A B 两导线环 由于 t B 及 S 均相同 得 B A E E I R E R 1 S l S1为导线的横截面积 l 2 r 所以 AB BA B A rE rE I I 代入数值得 2 1 A B B A r r I I 17 2012 江苏常州水平监测 如图所示 水平的平行虚线间距为 d 其间有磁感应强度 为 B 的匀强磁场 一个长方形线圈的边长分别为 L1 L2 且 L2 d 线 圈质量 m 电阻为 R 现将线圈由静止释放 测得当线圈的下边缘到磁场 上边缘的距离为 h 时 其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速 度恰好相等 求 1 线圈刚进入磁场时的感应电流的大小 2 线圈从下边缘刚进磁场到下边缘刚出磁场 图中两虚线框所示位置 用心 爱心 专心10 的过程做何种运动 求出该过程最小速度 v 3 线圈进出磁场的全过程中产生的总焦耳热 Q 总 答案 1 R ghBL R E I 2 1 2 2 2 dLhgv 3 2mgd 解析 2 0 2 1 mvmgh ghv2 0 01v BLE R ghBL R E I 2 1 先做加速度减小的减速运动 后做加速度为 g 的匀加速运动 3 位置时线圈速度最小 而 3 到 4 线圈是自由落体运动因此有 2 2 22 0 Ldgvv 得 2 2 dLhgv 3 由于线圈完全处于磁场中时不产生电热 线圈进入磁场过程中产生的电热 Q 就是线圈从 图中 2 位置到 4 位置产生的电热 而 2 4 位置动能相同 由能量守恒 Q mgd 由对称性可知 Q 总 2Q 2mgd 18 2012 江苏苏北四市一模 两根足够长的光滑平行直导轨 MN PQ 与水平面成 角放 置 两导轨间距为 L M P 两点间接有阻值为 R 的电阻 一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上 并与导轨垂直 整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中 磁场 方向垂直于导轨平面向上 导轨和金属杆接触良好 它们的电阻不计 现让 ab 杆由静止开始沿导轨下滑 求 ab 杆下滑的最大速度 vm ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中 电阻 R 产生的焦耳热为 Q 求该过程中 ab 杆下滑的距离 x 及通过电阻 R 的电量 q 答案 1 2 3 22 sin LB mgR vm 44 22 2LB singRm sinmg Q x 33 2 2LB sinRgm sinmgR BLQ q 解析 根据法拉第电磁感应定律 欧姆定律 安培力公式和牛顿第二定律 有 BLvE B R a b M N P Q 用心 爱心 专心11 R E I BILFA maFmg A sin 即 ma R vLB mg 22 sin 当加速度为零时 速度达最大 速度最大值 av 22 sin LB mgR vm 根据能量守恒定律 有 Qmvmgx m 2 2 1 sin 得 44 22 2LB singRm sinmg Q x 根据电磁感应定律 有 t E 根据闭合电 路欧姆定律 有 R E I 感应电量 tIq R BLx R 得 33 2 2LB sinRgm sinmgR BLQ q 19 2012 山东模拟 如下图甲所示 两足够长平行光滑的金属导轨 MN PQ 相距为 L 导 轨平面与水平面夹角 导轨电阻不计 匀强磁场垂直导轨平面向上 长为 L 的金属棒 ab 垂直于 MN PQ 放置在导轨上 且始终与导轨电接触良好 金属棒的质量为 m 电阻 为 R 另有一条纸带固定金属棒 ab 上 纸带另一端通过打点计时器 图中未画出 且 能正常工作 在两金属导轨的上端连接右端电路 灯泡的电阻 RL 4R 定值电阻 R1 2R 电阻箱电阻调到使 R2 12R 重力加速度为 g 现将金属棒由静止释放 同时接通打点计 用心 爱心 专心12 时器的电源 打出一条清晰的纸带 已知相邻点迹的时间间隔为 T 如下图乙所示 试 求 1 求磁感应强度为 B 有多大 2 当金属棒下滑距离为 S0时速度恰达到最大 求金属棒由静止开始下滑 2S0的过程中 整个电路 产生的电热 答案 1 2 3sin BRTmgL S 2 0 2 2 2sin ms Qmgs T 解析 1 根据图乙纸带上打出的点迹可看出 金属棒最终做匀速运动 且速度最大 最大值为 vm 2s T 达到最大速度时 则有 mgsin F安 F安 ILB 总 R BLv I m 其中 R总 6R 所以 mgsin 总 R vLB m 22 解得 2 3sin BRTmgL S 2 由能量守恒知 放出的电热 Q mg2S0sin 2 2 1 m mv 代入上面的 vm值 可得 0 2 2 2sin ms Qmgs T 20 2012 黑龙江省哈尔滨市期末 两根相距为 L 1m 的足够长的金属导轨如图所示放置 一组导轨水平 另一组平行导轨与水平面成 37 角 拐角处连接一阻值为 R 1 的电阻 质量均为 m 1kg 的金属细杆 ab cd 与导轨垂直接触形成闭合回路 杆与导轨之间的动摩擦 因数均为 0 5 导轨电阻不计 两杆的电阻均为 R 1 整个装置处于磁感应强度大小 为 B 1T 方向竖直向上的匀强磁场中 当 ab 杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向 右匀速运动时 静止的 cd 杆所受摩擦力为最大静摩擦力 方向沿斜面向下 求此拉力的功 率 重力加速度 g 10m s2 可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力 答案 WFvP2700 解析 由平衡条件可得 NmgBIl 37sin37cos 37sin37cosBIlmgN 解得 I 20A 由闭合电路欧姆定律 2 2 R R Blv I v 60m s 所以NIlBmgF452 即WFvP2700 用心 爱心 专心13 2 5 d d L s 甲 乙 21 2012 浙江台州市高期末质量评估 如图 甲 所示 M1M4 N1N4为平行放置的水平 金属轨道 M4P N4Q 为相同半径 平行放置的竖直半圆形金属轨道 M4 N4为切点 P Q 为半圆轨道的最高点 轨道间距 L 1 0m 圆轨道半径 r 0 32m 整个装 置左端接有阻值 R 0 5 的定值 电阻 M1M2N2N1 M3M4N4N3为等大的长方形区域 两区域宽度 d 0 5m 两区域之间 的距离 s 1 0m 区域 内分布着均匀的变化的磁场 B1 变化规律如图 乙 所示 规定竖 直向上为 B1的正方向 区域 内分布着匀强磁 场 B2 方向竖直向上 两磁场间的轨道与 导体棒 CD 间的动摩擦因数为 0 2 M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑 质量 m 0 1kg 电阻 R0 0 5 的导体棒 CD 在垂直于棒的水平恒力 F 拉动下 从 M2N2处由静止开 始运动 到达 M3N3处撤去恒力 F CD 棒匀速地穿过匀强磁场区 恰好通过半圆形轨道的最 高点 PQ 处 若轨道电阻 空气阻力不计 运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直 g 取 10m s2 求 1 水平恒力 F 的大小 2 CD 棒在直轨道上运动过程中电阻 R 上产生的热量 Q 3 磁感应强度 B2的大小 答案 1 F 1 0N 2 3 B2 0 05T 01 0 R Q 解析 1 CD 棒在 PQ 处 2 vP mgm r 设 CD 棒在匀强磁场区速度为 v 则 11 22 2 22 mvmgrmvP CD 棒在恒力 F 作用下 2 2 1 mvmgsFs 由 得 F 1 0N 2 棒在直轨道上运动 产生感应电流时间 v s t 2 1 感应电动势 t LdB t E 1 1 用心 爱心 专心14 1 0 E I RR 1 2Rt IQR 由 得 J 01 0 R Q 3 由于 CD 棒穿过匀强磁场区 此过程无感应电流 设 CD 棒进入 M3N3界后的任一短时 间 t 内 LdBtLvB 12 且 11 tB 5 2 1 由 得 v 4m s 12 由 11 12 得 B2 0 05T 22 2012 北京市西城区期末 如图所示 光滑金属直轨道 MN 和 PQ 固定在同一水平面内 MN PQ 平行且足够长 两轨道间的宽度 L 0 50m 轨道左端接一阻值 R 0 50 的电阻 轨道处于磁感应强度大小 B 0 40T 方向竖直向下的匀强磁场中 质量 m 0 50kg 的导体 棒 ab 垂直于轨道放置 在沿着轨道方向向右的力 F 作用下 导体棒由静止开始运动 导体 棒与轨道始终接触良好并且相互垂直 不计轨道和导体棒的电阻 不计空气阻力 1 若力 F 的大小保持不变 且 F