高三物理综合练习题-电磁感应

1、1.如图所示，金属杆a在离地面h处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨的水平部分有竖直向下的匀强磁场B，水平部分导轨上原来放有一金属杆b，已知a杆的质量为ma，b杆的质量为mb，且ma:mb=3:4，水平导轨足够长，不计摩擦。求：（1）a和b最终的速度分别是多大？Va=Vb=372gh（2）整个过程回路释放的电能是多少？47magh（3）若已知杆的电阻之比Ra:Rb=3:4，其余电阻不计，整个过程中，a、b上产生的热量分别是多少？Qa=1249magh、Qb=1649magh2. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨与水平面成角放置。导轨间距为L，导线上接有阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。整个导轨处在竖

2、直向上磁感应强度为B的匀强磁场中。将一根质量为m，电阻也为R的金属杆MN垂直于两根导轨放在导轨Vm=上，并从静止释放。求金属杆MN下滑时的最大速度Vm。2mgRsinBLcos2223.如图所示，水平导轨宽度L=0.5，位于磁感应强度B=0.8T的竖直向下范围较大的匀强磁场中，其左端经开关K1接一个电动势E=5V的电池；其右端则通过开关K2接一只阻值R=4的电阻，质量=200g，阻值R0=1的金属杆垂直导轨搁在导轨上。若其余电阻及阻力忽略不计，求：（1）K1合上后，能达到的最大速度。(12.5m/s)（2）有最大速度时断开，合上此时刻的加速度。(2m/s )（3）在这之后上共产生多少热量。(3

3、.125J)4.如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，棒的电阻r,其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0，求:(1)若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为K，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流方向; (KL2/r;d c × × × × × × × × × × × × 2从b到a) (2)在上述情况下始终保持棒静止,当t=t1时需加的垂直于

4、棒的水平拉3力为多大？(B0+Kt1)KL/r(3)若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减少，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化，写出B与t的关系。B0L/(L+Vt)5.如图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由下落，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L,线框在穿越匀强磁场过程中发出的焦耳热为 （2mgL+34mgH） 6.如图所示，用同种导线制成的圆形闭合线环a和正方形闭合线框b处于同一与线框平面垂直的均匀变化的匀强磁场中，若a

5、恰好为b的内接圆(且两者彼此绝缘)，则a、b中感应电流大小之比Ia:Ib=(1:1)7.如图所示，水平放置的两平行导轨左侧连接电阻，其他电阻不计，导体杆MN放在导轨上，在水平恒力的作用下，从左端沿导轨向右运动，并穿过方向竖直向下的有界匀强磁场，磁场边界PQ与MN平行，从MN进入磁场开始记时，通过R的感应电流i随时间t的变化可能是图中的( ACD )8.一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向，线圈中顺时针i为电流i的正方向，如图甲所示，已知线圈中感应电流i随时间变化的图象如图乙所示.则磁感应强度B随时间变化而变化的图象可能是图丙中的哪个图? ( CD ).9.如图所

6、示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( AD ). A.匀加速向右B.匀加速向左 C.匀减速向右D.匀减速向左10.如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量M为0.1kg的导体棒MN，其电阻R为1,导体棒架在处于磁感应强度B为1T、竖直放置的框架上，当导体棒上升h为3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为2J,电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1,不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s.求:(1)棒能达到的稳定速度;(2m/s)(2)棒从静止达到稳

7、定速度所需的时间.(1S) 11.地磁场磁感线在北半球地磁场的竖直分量向下.飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2，则( AC ).A.若飞机从西往东飞，U1比U2高 B.若飞机从东往西飞，U2比U1高C.若飞机从南往北飞，U1比U2高 D.若飞机从北往南飞，U2比U1高12.如图所示，用铝板制成U形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框的上方,让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度V运动，悬线拉力为T，则( A ).A.悬线竖直,T=mg B.悬线竖直.TmgC.V选

8、择合适的大小可使 T=0 D.条件不足,T与 mg的大小关系无法确定13.如图所示，abcd和abcd为两平行的光滑导轨，其中abcd和abcd部分为处于水平面内的直轨，ab和ab的间距为cd和cd间距的2倍，de和de部分为与直轨相切的半径为R的半圆形轨道，且处于竖直平面内，直轨部分处于竖直向上的匀强磁场中，弯轨部分处于匀强磁场外，在靠近aa和cc处放有两根均质金属棒MN、PQ，质量分别为2m和m.为使棒PQ能沿导轨运动而通过半圆形轨道的最高点ee，问在初始位置至少必须给棒MN以多大的冲量?(设两段水平直轨均足够长，PQ离开磁场时MN仍在宽轨道上运动) (3m5gR)N14.如图 (a)所示

9、，面积S=0.2m2的100匝线圈A处在变化的磁场中，磁感应强度B 随时间按图(b)所示规律变化，方向垂直线圈平面，若规定向外为正方向，且已知R1=4，R2=6，电容C=30F，线圈A的电阻不计，求:(I)闭合S后，通过R2的电流的大小和方向;(0.4A,由a到b) (2)闭合S一段时间后，再断开S，通过R2的电荷量是多少?( 7.2×10C)2 -515.如图所示，顶角为 37°的金属框架MON和金属棒ab的电阻都是每米 R0=1.0，ab可以在MON上移动，且始终与ON垂直，它们之间接触良好，接触点为a和P，MON所在平面的磁感应强度B=0.5T，当ab从O点起沿On方向匀速滑动时其速度V=0.4m/s问:(1)金属棒运动时aP 中的电流方向如何?(由a到P)(2)5s末P 、a两点间的电压是多少?( 0.225v)16.半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B=0.7T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m，金属环上分别接有灯L1、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