电磁感应综合题

1、电磁感应综合题1.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F1的作用下由静止开始以a =1m/s2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，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：2如图所

2、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3（18分）（2014广3.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

3、4.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=x0的过程中，力F做的功为W，求此过程回路中产生的焦耳热Q；（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.5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，边界与轨道垂直。ab、cd两段轨道在磁场区域正中间

4、，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=2R，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

5、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） 6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

6、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 7.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d0.5m，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B0.2T的匀强磁场中，两金属棒ab、cd垂直导轨放置，其电阻均为r0.1,质量均为m0.5kg，与导轨接触良好。现固定棒ab，使cd

7、在水平恒力F0.8N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U0.2V时，棒cd的加速度多大？（3）棒cd能达到的最大速度vm。 8.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，两磁场均为匀强磁场且磁感应强度大小均为B。当ab棒以速度v0向右匀速运动时，一电量大小为q的微粒以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板的方向进入板间恰好做匀速圆周运动。试求：（1）AC两板间的电压U；（2）带电微粒的质量m；（3）欲使微粒不打到极板上，带电微粒的速度v应满足什么样的条件1. 代入数