高中物理电磁感应综合题

1、1 .（ 20 分）（ 2014 山东省青岛二模）如图所示，两条平行的金属导轨相距L = lm ，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中金属棒 MN 和 PQ 的质量均为m=0.2kg ，电阻分别为RMN =1 和 RPQ = 2 MN 置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数=0.5，PQ 置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t=0 时刻起， MN 棒在水平外力F 1 的作用下由静止开始以 a =1m/s 2 的加速度向右做匀加速直线运动，PQ 则在平行于斜面方向的力F2 作用下保持静止状态 t=3s时， PQ 棒消耗的电功率为8W ，

2、不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN 始终在水平导轨上运动求：【参照答案】 （ 1）B = 2T代入数据可得: q = 3C . (1分)第 1页 共 17页2（ 18 分）（2014 北京市顺义区模拟）如图所示，间距为L、电阻为零的U 形金属竖直轨道，固定放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直竖直轨道平面。竖直轨道上部套有一金属条bc，bc 的电阻为第 2页 共 17页3 (19 分 ) （ 2014 年 3 月福建省龙岩市模拟）如图所示，倾角=30 o、宽 L=lm的足够长的 U 形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T 、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根

3、质量m=0.2Kg ，电阻 R=l的金属棒 ab 垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F 作用在曲棒上使ab 棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab 棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g 取第 3页 共 17页10m/s2。求：(1)若牵引力恒定，请在答题卡上定性画出ab 棒运动的 vt 图象；(2)若牵引力的功率 P 恒为 72W，则 ab 棒运动的最终速度 v 为多大 ?(3)当 ab 棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab 棒的速度为零，通过ab 棒的电量 q=0.48C ，则撤去牵引力后 ab 棒滑动的距离S 多大 ?4（ 18 分）（2014

4、广东省揭阳市质检）如图，两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l，导轨与水平面夹第 4页 共 17页角为 ,并处于磁感应强度为 B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R 的灯泡连接，并连接水平放置、长和宽都为d 的平行金属板，板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B1 的匀强磁场。长为l 的金属棒ab 垂直于金属导轨，且始终与导轨接触良好。当金属棒固定不动时，质量为m、电荷量为q 的粒子流沿中线射入金属板内，恰好在金属板的左下边沿穿出。粒子重力不计，重力加速金属棒受到的安培力F 安B2 Il（ 1 分）第 5页 共 17页5（ 20 分）（ 2014 浙江省六市六校3 月联考

5、）足够长的平行金属导轨ab、cd 放置在水平面上，处在磁感应强度 B=1.00T 的竖直方向的匀强磁场中，导轨间连接阻值为R=0.30的电阻，质量m=0.5kg 的金属棒ef 与bc 紧贴在导轨上， 处于两导轨间的长度L=0.40m 、电阻 r=0.10 ，如图所示。在水平恒力F 作用下金属棒ef 由静止开始向右运动，其运动距离与时间的关系如下表所示。导轨与金属棒ef 间的动摩擦因数为0.3，导轨电阻不计，g=10求：时间 t(s)0.01.02.03.04.05.06.07.0运动距离 x(m)0.00.62.04.36.89.311.814.3（ 1）在 4.0s 时间内，通过金属棒截面的

6、电荷量q；（ 2）水平恒力 F;（ 3）庆丰同学在计算7.0s 时间内，整个回路产生的焦耳热Q 时，是这样计算的：先算 7.0s 内的电荷量，再算电流I=Q/t ，再用公式 Q=I2 Rt 计算出焦耳热请你简要分析这样做是否正确？认为正确的，请算出结果； 认为错误的， 请用自己的方法算出7.0s，整个回路产生的焦耳热Q。第 6页 共 17页6.（ 18 分）（ 2014 洛阳市二模）如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN 、PQ 的一端接有电阻R0，（ 1）请通过分析推导出水平拉力F 的大小随横坐标 x 变化的关系式；（ 2）如果已知导体棒从x=0 运动到 x=x 0 的过程中，力 F

7、做的功为 W，求此过程回路中产生的焦耳热 Q；第 7页 共 17页（ 3）若 B0=0.1T ，k=0.2T/m ，R0=0.1 ，r= 0.1 /m，L= 0.5m，a= 4m/s2，求导体棒从 x=0 运动到 x= 1m的过程中，通过电阻 R0 的电荷量 q.可知回路中的电流与时间成正比，所以在0t 时间内，通过R0 的电荷量为：q I t t 2 （ C） 2第 8页 共 17页7（ 14 分）（ 2014 上海市松江区一模）如图所示，、aa bb cc dd为四条平行金属轨道，都处在水平面内。 aa、dd间距 2L ，bb、cc间距 L。磁感应强度B 的有界匀强磁场垂直于纸面向里，边界

8、与轨道垂直。 ab、 cd两段轨道在磁场区域正中间，到磁场左右边界距离均为s。轨道电阻不计且光滑，在ad之间接一阻值R 的定值电阻。 现用水平向右的力拉着质量为m、长为 2L 的规则均匀金属杆从磁场左侧某处由静止开始向右运动，金属杆的电阻与其长度成正比，金属杆与轨道接触良好，运动过程中不转动，忽略与 ab、cd 重合的短暂时间内速度的变化。（ 1）证明：若拉力为恒力，无论金属杆的内阻r 为多少，都不能使金属杆保持匀速通过整个磁场；（ 2）若金属杆内阻 r=2 R，保持拉力为 F 不变，使金属杆进入磁场后立刻作匀速直线运动。当金属杆到达磁场右边界时，速度大小为v。试求此次通过磁场过程中，整个回路

9、放出的总热量；（ 3）若金属杆内阻 r =2R，通过改变拉力的大小，使金属杆从磁场左侧某处从静止开始出发，保持匀加速运动到达磁场右边界。已知金属杆即将到达 ab、cd 位置时拉力的大小 F1，已在图中标出。试定性画出拉力大小随时间的变化关系图。 （不需要标关键点的具体坐标，但图像应体现各段过程的差异）第 9页 共 17页8（ 11 分）（ 2014 北京市石景山期末）图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出 I -t 图像足够长光滑金属轨道电阻不计， 倾角 = 30 轨道上

10、端连接有阻值 R = 1.0 的定值电阻，金属杆 MN 电阻 r = 0.5 ，质量 m = 0.4 kg ，杆长 L = 1.0 m 在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的 I-t 图像，设杆在整个运动过程中与轨道垂直，取g = 10 m/s2试求：（ 1） t = 0.5 s 时电阻 R 的热功率；（ 2）匀强磁场的磁感应强度B 的大小；（ 3）估算01.2 s 内通过电阻R 的电荷量大小及在R 上产生的焦耳热第 10页 共17页又q I tEtBLxtt R r R rR rR rq(Rr )x=1.56mBL第 1

11、1页 共 17页9.（ 12 分）（ 2014 山东省济南市期末）如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN ，其电阻不计，间距d 0.5m， P、 M 两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B 0.2T的匀强磁场中， 两金属棒ab、cd 垂直导轨放置， 其电阻均为r 0.1 ,质量均为 m 0.5kg ，与导轨接触良好。现固定棒ab，使 cd 在水平恒力F 0.8N 的作用下，由静止开始做加速运动。求（ 1）棒 cd 哪端电势高？（ 2）当电压表读数为 U 0.2V 时，棒 cd 的加速度多大？（ 3）棒 cd 能达到的最大速度vm。第 12页 共17页10

12、（13 分）（ 2014 山东省淄博市期末）如图甲所示，MN 、 PQ 是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L 2.0m； R 是连在导轨一端的电阻，质量m 1.0kg 的导体棒ab 垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连。导轨所在空问有磁感应强度B 0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。从t 0 开始对导体棒 ab 施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R 两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA 段是直线， AB 段是曲线、 BC 段平行于时间轴。假设在从1.2s 开始以后，外力 F 的功率 P 4.5W 保持不变。导轨和导体棒ab 的电阻

13、均可忽略不计，导体棒ab 在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响（g 10m/s2）。求（ 1）导体棒ab 做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；（ 2）在 1.2s2.4s 的时间内，该装置产生的总热量Q；（ 3）导体棒ab 与导轨间的动摩擦因数和电阻 R 的值。由 EmBLv m第 13页 共17页11（12 分）（2014 山东省枣庄市期末）如图所示，两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l 的导体棒a、b，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后，b 放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上，a 靠在桌子的光滑绝缘侧面上；两根导体

14、棒均与桌子边缘平行。整个空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时两棒静止，自由释放后开始运动，导体棒a 在落地前就已匀速运动，此时导体棒b 仍未离开桌面。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦。（ 1）试求导体棒匀速运动时的速度大小。（ 2）从自由释放到刚匀速运动的过程中，若通过导体棒横截面的电荷量为 q，求该过程中系统产生的焦耳热。baB第 14页 共17页12（ 16 分）（ 2014 安徽省六校联考）如图所示，间距为L 的光滑平行金属导轨M 、N 水平固定，长为L 、阻值为 R0 的金属棒ab 垂直于导轨放置，可紧贴导轨滑动。导轨右侧连接一对水平放置的平行金属板AC ，板间距为d，板长也为L，导轨左侧接阻值为R 的定值电阻，其它电阻忽略不计。轨道处的磁场方向竖直向下，金属板AC 间的磁场方向垂直纸面向里，