天津高三物理电磁感应的综合问题

1、专题 电磁感应的综合问题例1、如图所示，两平行导轨间距L0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平 部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角30°，垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B0.5 T，水平部分没有磁场金属棒ab质量m0.005 kg、电阻r0.02 ，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨电阻R0.08 ，其余电阻不计当金属棒从斜面上离地高h1.0 m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m取g10 m/s2，求： （1）棒在斜面上的最大速度？ （2）水平面的滑动摩擦因数？ （3）从高度h=1.0m处滑下后电阻R上产生的热量？例2、如图所示，A

2、B、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的 AC端连接一个阻值为 R的电阻，一根质量为m、垂直于导轨放置的金属棒ab，从静止开始沿导轨下滑，求此过程中ab棒的最大速度。已知ab与导轨间的动摩擦因数为，导轨和金属棒的电阻都不计。例3、如图所示，电阻不计的光滑平行金届导轨MN和PQ水平放置，MP间接有阻值为R的电阻，导轨相距L，空间有竖直向下的匀强磁场质量为m，电阻为R0的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好用平行于MN向右的水平力拉动导体棒CD从静止开始运动，拉力的功率恒定为

3、P，经过时间t导体棒CD达到最大速度v0求（1）匀强磁场磁感应强度的大小（2）这一过程中电阻上所产生的电热（3）换用恒力拉动导体棒CD从静止开始运动，导体棒CD达到最大速度将为2v0 ，求恒力F的大小及当导体棒CD速度为v0时的加速度课堂针对练习：1、如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与

4、导轨保持垂直)设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.求：(1)此过程杆的速度最大值vm；(2)此过程流过电阻R的电量2、如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑金属导轨，导轨间距L为0.5 m，导轨左端连接一个阻值为2 的定值电阻R，将一根质量为0.2 kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r2 ，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨所在平面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B2 T若棒以1 m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为4 W，从此时开始计时，经过2 s金属棒的速度稳定不变求：(1)金属棒的最大

5、速度；(2)金属棒速度为3 m/s时的加速度；(3)从开始计时起2 s内电阻R上产生的热量3、如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距d,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为L的匀强磁场，磁感应强度大小B.一质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距L0.现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计)求：(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度；(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能；(3)棒ab通过

6、磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量课后巩固练习：1、如图所示，MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨，匀强磁场的磁感线垂直导轨平面导轨左端接阻值R=1.5的电阻，电阻两端并联一电压表，垂直导轨跨接一金属杆ab，ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.5ab与导轨间动摩擦因数 =0.5，导轨电阻不计，现用F=0.7N的恒力水平向右拉ab，使之从静止开始运动，经时间t=2s后，ab开始做匀速运动，此时电压表示数U =0.3V重力加速度g=10m/s2求：ab匀速运动时，外力F的功率2、如图所示，abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U形金属滑轨，ac边接有电阻R，其他部分电阻不计。ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀导体棒。整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。忽略所有摩擦。(1)若用恒力F沿水平方向向右拉棒，使其平动，求导体棒的最大速度。(2)若导体棒从开始运动到获得最大速度发生的位移为x，求这一过程中电阻R上产生的热量Q。3、如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5 T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4 m，导体棒a b质量m=2.0 kg，电阻R=1，与导轨的动摩擦系数为，其余电阻可忽略不计。现在导体棒a b在水平外力F=10 N的作用下，由静止开