习题35电磁感应综合练习

1、习题35电磁感应综合练习abcdMN1.如图所示，粗细均匀的金属丝制成长方形导线框abcd（ad>ab），处于匀强磁场中同种材料同样规格的金属丝MN可与导线框保持良好的接触并做无摩擦滑动当MN在外力作用下从导线框左端向右匀速运动移动到右端的过程中，导线框消耗的电功率A.始终增大 B.先增大后减小 C.先减小后增大 D.增大减小，再增大再减小 lav0v2.如图所示，在光滑水平面上有一个竖直向上的匀强磁场，分布在宽度为l的区域内。现有一个边长为a的正方形闭合导线框（a< l），以初速度v0垂直于磁场边界沿水平面向右滑过该磁场区域，滑出时的速度为v下列说法中正确的是 A.导线框完全进入

2、磁场中时，速度大于(v0+ v)/2B.导线框完全进入磁场中时，速度等于(v0+ v)/2C.导线框完全进入磁场中时，速度小于(v0+ v)/2D.以上三种都有可能acbd3.如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中 A.两根导体棒和导轨形成的回路中将产生持续的交变电流B.两根导体棒所受安培力的方向总是相同的

3、C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒AV4.如图所示，电动机牵引一根长l=1.0m，质量为m=0.10kg，电阻为R=1.0的导体棒MN，沿宽度也是l的固定导线框，在磁感应强度为B=1T的匀强磁场中从静止开始上升当导体棒上升了h=3.8m时达到了一个稳定的速度该过程中导体产生的电热为2.0J已知电动机牵引导体棒过程中电压表、电流表的示数分别稳定在7.0V和1.0A，电动机内阻为r=1.0不计导线框的电阻及一切摩擦求：导体棒达到的稳定速度v导体棒从静止到达到稳定速度所经历的时间tt/s0.1 0.2 0.3 B/T0.20.1BO

4、5.如图所示，一只横截面积为S=0.10m2，匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中，线圈的总电阻为R=1.2该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示求：从t=0到t=0.30s时间内，通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为多少？这段时间内线圈中产生的电热Q为多少？ y Oxa bd cvB6.如图所示，垂直于纸面向外的磁场，磁感应强度在沿y轴方向是不变的，在沿x轴方向是均匀增加的，增加率为1T/m现有一个长为0.20m，宽为0.10m的矩形金属框，电阻为0.020，正以v=2.0m/s的速度沿x方向向右匀速运动为维持这一匀速运动，需对金属框施加多大的水平拉力？Bdc

5、abe f7.如图所示，固定在绝缘水平面上的的金属框架cdef处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab电阻为r，跨在框架上，可以无摩擦地滑动，其余电阻不计在t=0时刻，磁感应强度为B0，adeb恰好构成一个边长为L的正方形若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，增加率为k(T/s)，用一个水平拉力让金属棒保持静止在t=t1时刻，所施加的对金属棒的水平拉力大小是多大？若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属棒以速度v向右匀速运动时，可以使金属棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度B应怎样随时间t变化？写出B与t间的函数关系式L1L2hH8.如图所示，长L1=1.0m，宽L2=0.50m的矩形导线框，质

6、量为m=0.20kg，电阻R=2.0其正下方有宽为H（H>L2），磁感应强度为B=1.0T，垂直于纸面向外的匀强磁场现在，让导线框从下边缘距磁场上边界h=0.70m处开始自由下落，当其下边缘进入磁场，而上边缘未进入磁场的某一时刻，导线框的速度已经达到了一个稳定值求从开始下落到导线框下边缘到达磁场下边界过程中，导线框克服安培力做的功是多少？RMPNLQabB图19.如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，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

7、垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。Bb图2Fa1b1c1d1x1y1a2b2c2d2x2y210.图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直面内的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨所在的平面(纸面)向里。导轨的a1b1段与a2b2段是竖直的，距离为l1；c1d1段与c2d2段也是

8、竖直的，距离为l2。x1y1与x2y2为两根用不可伸长的绝缘轻线相连的金属细杆，质量分别为m1和m2，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触。两杆与导轨构成的回路的总电阻为R。F为作用于金属杆x1y1上的竖直向上的恒力。已知两杆运动到图示位置时，已匀速向上运动，求此时作用于两杆的重力的功率的大小和回路电阻上的热功率。Fv(m/s)F(N)O4812161286421011.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见下左图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速

9、运动。当改变拉力大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如下右图。（取重力加速度g=10m/s2）金属杆在匀速运动之前做什么运动？若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5；磁感应强度B为多大？由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？12.如图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ（下简称U形框），U形框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r。将方框固定不动，用力拉动U形框使它以速度

10、v0垂直于NQ边向右匀速运动，当U形框的MP端滑至方框的最右端时，方框上的bd两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？若方框不固定，给U形框垂直NQ边向右的初速度v0，如果U形框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？abcdMNQPv0BabcdMNQPB若方框不固定，给U形框垂直NQ边向右的初速度v（v>v0），U形框最终将与方框分离。如果从U形框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右端和U形框最左端距离为s，求两金属框分离后的速度各多大？13.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37º角，下端

11、连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；abR在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小和方向。（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）R1R2labMNPQBv14.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v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v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2。 习题35答案1.D 2.B 3.D 4.v=2m/s，t=1.0s 5.2.0C 18J 6.0.04N 7.(B0+kt1)Kl3/r B=B0L/(L+vt)8. 0.80J 9.图略