电磁感应与能量综合

之宇文皓月创作如下图，在粗拙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ.虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场地区，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场地区的d′c′边距离为l.在这个过程中，金属线框发生的焦耳热为()1212A.2mv0＋μmglB.2mv0－μmgl1212C.2mv0＋2μmglD.2mv0－2μmgl2．如下图，足够长的U型圆滑金属导轨平面与水平面成角，此中MN与PQ平行导轨间距为L，导轨平面与磁感觉强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨一直坚持垂直且优秀接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A.ab棒运动的均匀速度大小为v2B.此时金属棒的加快度为agsinB2L2vmR1C.此过程中发生的焦耳热为QBLvqD.金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为

mgR22BL3．如下图，两固定的竖直圆滑金属导轨足够长且电阻不计。绝缘轻绳一端固定，另一端系于导体棒a的中点，轻绳坚持竖直。将导体棒b由鸿沟水平的匀强磁场上方某一高度处静止开释。匀强磁场的宽度必定，方向与导轨平面垂直，两导体棒电阻均为R且与导轨一直坚持优秀接触。以下说法正确的选项是()A．b进入磁场后，a中的电流方向向左B．b进入磁场后，轻绳对a的拉力增大C．b进入磁场后，重力做功的刹时功率可能增大D．b由静止开释到穿出磁场的过程中，a中发生的焦耳热等于减少的机械能4．如下图，倾斜的平行导轨处在匀强磁场中，导轨上、下两边的电阻分别为R1＝3Ω和R2＝6Ω，金属棒ab的电阻R3＝4Ω，其他电阻不计。则金属棒ab沿着粗拙的导轨加快下滑的过程中()安培力对金属棒做功等于金属棒机械能的减少许重力和安培力对金属棒做功之和大于金属棒动能的增量C.R1和R2发热功率之比P1:P2＝1:2D.R1、R2和R3发生的焦耳热之比Q1:Q2:Q3＝2:1:625．如下图，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两同样的定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m，棒的电阻R＝0.5R1，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2耗费的电功率为P，此时以下正确的选项是（）A.此装置因摩擦而发生的热功率为μmgvcosθB.此装置耗费的机械功率为μmgvcosθ4PC.导体棒遇到的安培力的大小为v8PD.导体棒遇到的安培力的大小为v两根金属导轨平行搁置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Ω，导轨自己电阻忽视不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止开释，沿导轨下滑（金属棒ab与导轨间的摩擦不计）。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触优秀，当金属棒下滑h=3m时，速度恰巧达到最大值。求此过程中金属棒达到的最大速度和电阻中发生的热量7．如下图，两平行圆滑的金属导轨AD、CE相距L=1.0m，导轨平面与水平面的夹角α=30o，下端A、C用导线相连，导轨电阻不计．PQGH范围内有方3向垂直斜面向上、磁感觉强度B=0.5T的匀强磁场，磁场的宽度d=0.6m，鸿沟PQ、HG均与导轨垂直．电阻r=0.40Ω的金属棒MN搁置在导轨上，棒两头一直与导轨电接触优秀，从与磁场上鸿沟GH距离为b=0.40m的地点由静止开释，当金属棒进入磁场时，恰巧做匀速运动，棒在运动过程中一直与导轨垂直，取2g=10m/s．求：（1）金属棒进入磁场时的速度大小v；（3）金属棒在穿过磁场的过程中发生的热量Q．8．如图甲所示，圆滑且足够长的平行金属导轨MN，PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30m.导轨电阻忽视不计，其间接有固定电阻R＝0.40Ω.导轨上停放一质量为m＝0.10kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感觉强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始做匀加快直线运动，电压传感器可将R两头的电压U即时采集并输入电路，并获取U随时间t的关系如图乙所示．求：金属杆加快度的大小；(2)第2s末外力的刹时功率．如下图，MN、PQ为足够长的平行导轨，间距L=0.5m．导轨平面与水平面间的夹角θ=37°．NQ⊥MN，NQ间连结有一个R=3Ω的电阻．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感觉强度为B0=1T．将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ搁置在导4轨上，且与导轨接触优秀，金属棒的电阻r=2Ω，其他部分电阻不计．现由静止开释金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中一直与NQ平行．已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始坚持不变，cd距离NQ为s=2m．试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）1）金属棒达到稳准时的速度是多大？2）从静止开始直抵达到稳固速度的过程中，电阻R上发生的热量是多少？3）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，此后时刻起，让磁感觉强度渐渐减小，可使金属棒中不发生感觉电流，则t=1s时磁感觉强度应为多大？10．如下图，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l，导轨左端连结一个电阻．一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直搁置在导轨上．在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感觉强度为B．对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆抵达磁场地区时速度为v，以后进入磁场恰巧做匀速运动．不计导轨的电阻，假设导轨与杆之间存在恒定的阻力．求：1）导轨对杆ab的阻力大小f．2）杆ab中经过的电流及其方向．3）导轨左端所接电阻的阻值R．如下图，倾角为θ的足够长的圆滑绝缘斜面上存在宽度均为L的匀强磁场和匀强电场地区，磁场的下鸿沟与电场的上鸿沟5相距为3L，此中电场方向沿斜面向上，磁场方向垂直于斜面向下、磁感觉强度的大小为B。电荷量为q的带正电小球（视为质点）经过长度为L的绝缘轻杆与边长为L、电阻为R的正方形单匝线框相连，构成总质量为m的“”型装置，置于斜面上，线框下面与磁场的上鸿沟重合。现将该装置由静止开释，当线框下面刚走开磁场时恰巧做匀速运动；当小球运动到电场的下鸿沟时恰巧返回。已知L=1m，B=0.8T，q=2.210-6C，R=0.1Ω，m=0.8kg，θ=53，sin53=0.8，g取10m/s2。求：⑴线框做匀速运动时的速度大小；⑵电场强度的大小；⑶正方形单匝线框中发生的总焦耳热.如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行搁置，ON及RQ与水平面的倾角=53°，MO及PR部分的匀强磁场竖直向下，ON及RQ部分的磁场平行轨道向下，磁场的磁感觉强度大小同样，两根同样的导体棒ab和cd分别搁置在导轨上，与导轨垂直并一直接触优秀。棒的质量m=1.0kg，R=1.0，长度与导轨间距同样，L=1.0m，棒与导轨间动摩擦因数=0.5，现对ab棒施加一个方向向右，鼎力随乙图规律更改的力F的作用，同时由静止开释cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加快直线运动，g取10m/s2，求：(1)ab棒的加快度大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)若已知在前2s内外力做功6W=30J，求这一过程中电路发生的焦耳热；求cd棒达到最大速度所需的时间.如下图，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行搁置，间距为L，与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R．R1支路串连开关S，本来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直搁置，接触面粗拙且一直接触优秀，导体棒的有效电阻也为R，现让导体棒从静止开释沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳固状态时速率为