电磁感应典例

1、第四章第四章 电磁感应电磁感应高中物理选修321、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是：（ ）a v b a b a b v v a b v （A） （B） （C） （D） 2在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时，正确表示线圈感应电动势E变化的是：（ ）3、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、

2、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( )A向右加速运动 B向左加速运动C向右减速运动 D向左减速运动4、一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1的矩形线框从高处自由落下，经过5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场.已知磁场区域的高度h=1.55m，线框进入磁场时恰好匀速下落.求：(1)磁场的磁感应强度多大？(2)线框下边将要出磁场时的速率；5、( 2006上海)正方形导线框电阻为R，竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半

3、，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动求：（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度V2；（2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1；（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q 6、如图所示，磁感强度B=1.2T的匀强磁场中有一折成30角的金属导轨aob，导轨平面垂直磁场方向。一条直导线MN垂直ob方向放置在轨道上并接触良好。当MN以v=4m/s从导轨O点开始向右平动时，若所有导线单位长度的电阻r=0.1/m。求：（1）经过时间t后，闭合回路的感应电动势；（2）闭合回路中的电流大小和方向。7、如图所示：宽度L=1

4、m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数=0.5，现用功率恒为6w的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。问：（1）ab棒达到的稳定速度多大？（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？8、（04年北京）如图所示，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L0。M、P两点间接有阻值为R的电

5、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。求：（1）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；（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。9、如图，两根相距l0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R0.15的电阻相连。导轨x0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k0.5T/m，x0处磁场的磁感应强度B00.5T。一根质量m0.

6、1kg、电阻r0.05的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x0处以初速度v02m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求： (1)电路中的电流；(2)金属棒在x2m处的速度；(3)金属棒从x0运动到x2m过程中安培力做功的大小；(4)金属棒从x0运动到x2m过程中外力的平均功率。 10、如图（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0导线的电阻不计，求0至t

7、1时间内（1）通过电阻R1上的电流大小和方向；（2）通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量11、光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角=300，匀强磁场磁感应强度B=2.0 T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0 的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，vt图象如图乙所示，g = 10 ms2,导轨足够长求：（1）恒力F的大小（2）金属杆速度为2.0 m/s时的加速度大小12 、 (05江苏)如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻处在

8、方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触求：(1)求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？ 13、(07全国)如图8所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场

9、、磁场方向均垂直于纸面. 一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图8所示从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域. 以abcdef为线框中的电动势的正方向，以下四个t关系示意图中正确的是（ ）14、如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为a，一正三角形(中垂线长为a)导线框ABC从图示位置方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是( )15、 (09上海)如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值

10、为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F0.5v0.4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l1m，m1kg，R0.3，r0.2，s1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足 ，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？（4）若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化所对应的各种可能的图线。

11、16、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因素相同，导轨电阻不计，回路总电阻为2R整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g求：回路中的电流强度是多少？动摩擦因素是多少？拉力F等于多少？17、（07年四川）如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于

12、P、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd 置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余部分电阻和细导线对a、b点的作用力。求导体杆ef的运动速度v是多大？18、如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。19、如图水平光滑长直金属轨道处于竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，左、右两边宽度比L1L2=21，电阻不计。两金属棒a、b的质量分别为ma=0.4kg，mb=0.1kg，电阻R=2，垂直于轨道放置。现a以速度v0=10m/s的速度开始向右运动，设a、b始终分别在各自轨道上运动，求这一过程中最多能产生多少电能？ 20、如图所示，一边长L=10cm的正方形金属导体框abcd，从某一高度h