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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除电磁感应补充练习答案 + + 022ABP+1、现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接。下列说法中正确的是:A.电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转.线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流计指针才能偏转2、如图所示，某同学用一个闭合线圈穿入蹄形磁铁由1位置经2位置到3位置，最后从下方S极拉出，则在这一过程中，线圈的感应电流的方向是：DA.沿abcd不变
2、； B.沿dcba不变；C.先沿abcd，后沿dcba； D.先沿dcba，后沿abcd3、如图所示，矩形线框abcd，与条形磁铁的中轴线位于同一平面内，线框内通有电流I，则线框受磁场力的情况:DA.ab和cd受力，其它二边不受力； B.ab和cd受到的力大小相等方向相反；C.ad和bc受到的力大小相等，方向相反； D.以上说法都不对。4、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua，Ub，Uc和Ud。下列判断正确的是：B A. UaUbUcUd B. UaUbUdUc C. Ua=UbU
3、c=Ud D. UbUaUdUcFR5、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于：A A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量6、两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外
4、其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则:AC BLRabmA.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少7、如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是:ACD A.感应电流方向不变 B.CD段直线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em=Bav D.感应电动势平均值8、
5、如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。则下列说法正确的是：ABDA.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mv02C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量9、如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为
6、的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的是：AC .作用在金属棒上各力的合力做功为零.重力做功等于系统产生的电能.金属棒克服安培力做功等于电阻R上产生的焦耳热.金属棒克服恒力F做功等于电阻R上发出的焦耳热10、如图，平行导轨间距为d，一端跨接一个电阻为R，磁场的磁感强度为B，方向与导轨所在平面垂直。一根足够长的金属棒与导轨成角放置，金属棒与导轨的电阻不计。当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时，通过电阻R的电流强度是：D
7、A B C DRMNB11、在匀强磁场中有一个半径为r的n匝圆形线圈，总电阻为R，线圈与一个电荷量计串联。线圈平面与磁感线垂直。当线圈由原位置迅速翻转180过程中，电荷量计显示通过线圈的电荷量为q。由此可知该匀强磁场的磁感应强度B的大小为：B A. B. C. D.12、如图所示，金属棒MN水平放置并与两根足够长的竖直平行金属导轨良好接触，可以沿导轨无摩擦下滑。两导轨上端接有阻值为R的电阻，其余电阻都忽略不计。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场。已知MN下落过程中电阻R上消耗的最大电功率为P。若要使电阻R上消耗的最大电功率增加为4P，可采用的方法是：D A.使电阻阻值减小为原来的一半 B.使MN
8、的质量增大为原来的4倍C.使MN的长度和导轨间的宽度都增大为原来的2倍D.使匀强磁场的磁感应强度减小为原来的一半13、如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与两相同的固定电阻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，导体棒的电阻R =2R1 ，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，固定电阻R1消耗的热功率为P, 此时：AD A.整个装置因摩擦而产生的热功率为mgcos v B.整个装置消耗的机械功率为 mgcos v C.导体棒受到的安培力的大小为 D.导体棒受到的安培力的大小为 14、如图所示，在水平绝缘平面上固定足够长的平行光滑
9、金属导轨（电阻不计），导轨左端连接一个阻值为R的电阻，质量为m的金属棒(电阻不计)放在导轨上，金属棒与导轨垂直且与导轨接触良好整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，在用水平恒力F把金属棒从静止开始向右拉动的过程中，下列说法正确的是：CDA.恒力F与安培力做的功之和等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能和B.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与电路中产生的电能之和C.恒力F做的功一定等于克服安培力做的功与金属棒获得的动能之和D.恒力F做的功一定等于电路中产生的电能与金属棒获得的动能之和15、处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R，导轨与水平面之间的夹角为。
10、一电阻可忽略的金属棒ab，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直。如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑。就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有：AC A.重力势能的减小量相同 B.机械能的变化量相同C.磁通量的变化量相同 D.磁通量的变化率相同16、如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都高于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是：C A.向右做匀加速直线运动 B.向左做匀加速直线运动C.向右做匀减速直线运动 D.向左做匀减速直线运
11、动 Bab17、如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为23，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为：A A. 11，32 B. 11，23abBC. 49，23 D. 49，9418、下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为则下列说法正确的是：
12、AB A.回路中电流大小恒定B.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘 C.回路中有大小和方向作周期性变化的电流D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过Rabv19、如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R（恒定不变），整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是：ACA.ab杆中的电流强度与速率v成正比B.磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C.电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D.外力对ab杆做功的功率与速率v成正比20、绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝
13、环，线圈与电源、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起若保持电键闭合，则：CDA.铝环不断升高 B.铝环停留在某一高度FRC.铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变21、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于： A A.棒的机械能增加量 B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量2
14、2、如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F:CA.方向向右，且为恒力 B.方向向右，且为变力C.方向向左，且为变力 D.方向向左，且为恒力23、等离子气流由左方连续以v0射入Pl和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与Pl、P2相连接，线圈A与直导线cd连接.线圈A 内有随图乙所示的变化磁场.且磁场B 的正方向规定为向左，如图甲所示，则下列叙述正确的是：BD A.0ls内ab、cd导线互相排斥B.12s内ab、cd导线互相吸引C.23s内ab、cd导
15、线互相吸引D.34s内ab、cd导线互相排斥24、如图所示，相距为d的两水平直线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(LW2 q1= q 2C.W1 W2 q1 W2 q 1 q 2SL1L2L3L36、如图所示，L1、L2、L3是完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，开关S原来接通，当开关S断开时，下面说法正确的是：(电源内阻不计) D A.L1闪亮一下后熄灭 B.L2闪亮一下后恢复原来的亮度C.L3变暗一下后恢复原来的亮度 D.L3闪亮一下后恢复原来的亮度37、如图所示电路中，电源电动势为E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是:
16、C A.闭合S，稳定后，电容器两端电压为EB.闭合S，稳定后，电容器的a极带正电C.断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D.断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电38、在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为Ek，重
17、力对线框做功大小为W1，安培力对线框做功大小为W2，下列说法中正确的有：CDA.在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2v1。B.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒。C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有（W1+Ek）机械能转化为电能。D.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为Ek= W2W1。R2图甲R1CSB图乙t/sB/T0.220.40.6O1.02.00.81.039、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n = 1500匝，横截面积S = 20cm2。螺线管导线电阻r = 1.0，R1 = 4.0，R2 = 5.0，C=30
18、F。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：求螺线管中产生的感应电动势；闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；S断开后，求流经R2的电量。解：根据法拉第电磁感应定律 求出E = 1.2（V） 根据全电路欧姆定律 根据 求出P = 5.7610-2（W） S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压 U = IR20.6（V） 流经R2的电量Q = CU = 1.810-5（C） 40、如图所示，导体棒ab、cd放在光滑水平导轨上，cd棒通过滑轮悬挂一质量为m的物块，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中ab在
19、外力作用下以速度v1匀速向右运动时，cd棒由静止释放，设ab、cd的长度均为L，ab棒的电阻为r1，cd棒的电阻为r2，导轨足够长且电阻不计，求：cd棒开始运动的方向与ab棒匀速运动速度v1取值的关系；稳定状态时，cd棒匀速运动的速度； 稳定状态时，回路的电功率P电和外力的功率P外cd棒静止 ，cd棒开始向右运动； ，cd棒静止； ，cd棒开始向左运动 cd棒匀速运动可能有两种情况：匀速向右运动和匀速向左运动cd棒匀速向右运动时 cd棒匀速向左运动时 不论cd棒向左或向右匀速运动 回路的电功率P电= 不论cd棒向左或向右匀速运动，外力的功率 41、如图所示，宽度为L0.20 m的足够长的平行光
20、滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T。一根质量为m=10g的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v=10 m/s，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。求：在闭合回路中产生的感应电流的大小；作用在导体棒上的拉力的大小；vBRMN当导体棒移动30cm时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量。解：感应电动势为 E=BLv=1.0V感应电流为 =1.0 A 导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡即有F=BIL=0.1N
21、 导体棒移动30cm的时间为 = 0.03s 根据焦耳定律， Q1 = I2R t = 0.03J （或Q1=Fs=0.03J）根据能量守恒， Q2= 0.5J电阻R上产生的热量 Q = Q1+Q2 = 0.53 J 42、如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L， M、P两点间接有阻值为R的电阻。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。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度vm，在这个过程中，电阻R上产生的热量为Q。导轨和
22、金属杆接触良好，重力加速度为g。求：(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小；(2)磁感应强度的大小；(3)金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。解：设金属杆受安培力FA,当金属杆达到最大速度时, 杆受力平衡 当杆达到最大速度时，感应电动势为Em, 感应电流为 ImEm = BLVm 由 FAm= BImL 得 设金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度为h由能量守恒 得 43、如图所示：宽度L=1m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
23、.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：ab棒达到的稳定速度多大？ab棒从静止到稳定速度的时间多少？解： 棒稳定时： 得 由能量守恒得： 联立解得： 44、如图所示，两条平行的足够长的光滑金属导轨与水平面成=53角，导轨间距离L=0.8m.其上端接一电源和一固定电阻，电源的电动势E=1.5V,其内阻及导轨的电阻可忽略不计. 固定电阻R=4.5.导体棒ab与导轨垂直且水平，其质量m=310-2kg,电阻不计. 整个装置处于竖
24、直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T.(g=10m/s2 sin53=0.8 cos53=0.6 )RabB将ab棒由静止释放，最终达到一个稳定的速度，求此时电路中的电流；求ab稳定时的速度；求ab棒以稳定速度运动时电路中产生的焦耳热功率PQ及ab棒重力的功率PG .从计算结果看两者大小关系是怎样的？请解释为什么有这样的关系？mgNBIL解：mgsin=BILcos 解得：I=1A I=解得：v=25m/sPQ=I2R=4.5WPG=mgvsin=6W重力势能的减少量，一部分转化成电能，以焦耳热的形式释放，45、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角
25、30，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm求：金属棒开始运动时的加速度大小；匀强磁场的磁感应强度大小；金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热解：金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有解得 设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时产生的电动势 回路中产生的感应电流 金属棒棒所受安培力 cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则由式
26、解得 设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，则 由式解得 BFabrR46、如图，固定在同一水平面内的两根长直金属导轨的间距为L，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，当杆运动的距离为d时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g。求此过程中：杆的速度的最大值；通过电阻R上的电量；电阻R上的发热量解析：设杆的速
27、度的最大值为V，电路中的最大感应电动势为E=BLV对应的电流为杆的速度最大时，杆处于平衡状态联解有通过电阻R上的电量由能量守恒定律电路中总发热量为电阻R上的发热量为有47、如图所示，光滑平行金属轨道的倾角为，宽度为L，在轨道上端连接阻值为R的电阻。在此空间存在着垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为的金属棒搁在轨道上，由静止释放，在下滑过程中，始终与轨道垂直，且接触良好。轨道的电阻不计。当金属棒下滑高度达h时，其速度恰好最大，试求：金属棒下滑过程中的最大加速度。金属棒下滑过程中的最大速度。金属棒从开始下滑到速度达最大的过程中，电阻R产生的热量。解：以金属棒为研究对象，当安培
28、力为零时，金属棒的加速度最大由牛顿第二定律得 金属棒切割磁场线产生的感应电动势E=BLv感应电流 金属棒在轨道上做加速度减小的加速运动，当所受合外力为零时，速度达最大最大速度 从开始运动到金属棒下滑速度达最大的过程中，由能量守恒可得电阻R所产生的热量 48、如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨和固定在同一水平面上，两导轨间距，电阻，导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5s末理想电压表的读数为0.2V.求：5s末时电阻上消耗的电功率；金属杆在5s末的运动速率；
29、5s末时外力的功率.MPQBaNbR2R1SRL49、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角=30，导轨电阻不计磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：金属棒下滑的最大速度为多大？当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的
30、最大功率为多少？解：当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，达到最大时则有mgsin=F安F安ILB 其中R总6R 所以mgsin= 解得最大速度 由能量守恒知，放出的电热Q=2S0sin- 代入上面的vm值，可得 R2上消耗的功率其中 又 解以上方程组可得 当时，R2消耗的功率最大 最大功率 乙MgTt0tObc20090515甲QPBadef50、如图甲所示，P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨，间距为d，处在大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.一根质量为m、电阻为r的导体棒ef垂直于P、Q放在导轨上，导体棒ef与P、Q导轨之间的动摩擦因数为. 质量为M的正方形金属框abcd，边长
31、为L，每边电阻均为r，用细线悬挂在竖直平面内，ab边水平，线框的a、b两点通过细导线与导轨相连，金属框上半部分处在大小为B、方向垂直框面向里的匀强磁场中，下半部分处在大小也为B，方向垂直框面向外的匀强磁场中，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef向左运动，从导体棒开始运动计时，悬挂线框的细线拉力T随时间的变化如图乙所示，求：t0时间以后通过ab边的电流t0时间以后导体棒ef运动的速度电动机的牵引力功率P解：以金属框为研究对象，从t0时刻开始拉力恒定，故电路中电流恒定，设ab边中电流为I1，cd边中电流为I2由受力平衡： 由图象知 ，I1=3I
32、2 由以上各式解得： 设总电流为I，由闭合路欧姆定律得： I =I1+I2=I1= 得：由电动机的牵引功率恒定 P=Fv对导体棒： 解得： 51、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2，求：4.
33、0s末金属棒ab瞬时速度的大小；3.0s末力F的瞬时功率；已知04.0s时间内电阻R上产生的热量为0.64J，试计算F对金属棒所做的功。RFab30B012340.40.8I/At/s甲乙MNPQ解答：由图乙可得：t=4.0s时，I=0.8A。根据由和感应电流与时间的线性关系可知，金属棒做初速度为零的匀加速直线运动。由运动规律 解得4.0s内金属棒的加速度大小a =0.5m/s2 对金属棒进行受力分析，根据牛顿第二定律得： 又 由速度与电流的关系可知 t=3s时 根据 解得 根据焦耳定律：解得在该过程中金属杆上产生的热量 对金属棒，根据动能定理： 52、如图甲所示.空间有一宽为2L的匀强磁场区
34、域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻值为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.设线框刚进入磁场的位置x=0，x轴沿水平方向向右。求： cd边刚进入磁场时，ab两端的电势差，并指明哪端电势高；线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热；在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象。其中U0 = BLv。解：（1）dc切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 回路中的感应电流 ab两端的电势差 b端电势高 （2）设线框从dc边刚进磁场到ab边刚进磁场所用时间为t由焦耳
35、定律 求出 53、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m，电阻均为R，其余电阻不计。整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F=mg拉细杆a，达到匀速运动时，杆b恰好静止在圆环上某处，试求：杆a做匀速运动时，回路中的感应电流；杆a做匀速运动时的速度；杆b静止的位置距圆环最低点的高度。解：匀速时，拉力与安培力平衡，F=BIL得：金属棒a切割磁感线，产生的电动势E
36、=BLv 回路电流联立得：平衡时，棒和圆心的连线与竖直方向的夹角为， 得：=60（4分）BRF甲022.56s/mF/N乙1654、如图(甲)所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距L=1 m，两轨道之间用R=2电阻连接，一质量为m=0.5 kg的导体杆与两轨道垂直，静止地放在轨道上，杆及轨道的电阻均忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆，拉力F与导体杆运动的位移s间关系如图10(乙)所示，当拉力达到最大时，导体杆开始做匀速运动，经过位移s=2.5 m时，撤去拉力，导体杆又滑行了s=2 m停下求：导体杆运动过程中的
37、最大速度；拉力F作用过程中，电阻R上产生 的焦耳热；解：撤去拉力F后，设回路中平均电流为I，撤去拉力F时导体杆速度为v，由动量定理得 BILt=0-mv I=BLs/(Rt) vB2L2s/(mR)8 m/s 由题知，导体杆匀速运动速度为v，此时最大拉力F与杆受的安培力大小相等，即FB2L2v/R 代入数据得 F16 N 设拉力作用过程中，电阻R上产生的焦耳热为Q 由功能关系可得 Q+mv2/2=WF 又由F-s图像可知 WF30 J 代入数据得 Q =14 J 55、如图所示，水平的平行虚线间距为d=50cm，其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm，线圈质量m=100
38、g，电阻为R=0.20。开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2，求：线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小和方向；线圈进入磁场过程中产生的电热Q。解：线圈由1位置到2位置：自由落体运动，设在2位置时速度为v0 E=BLV 由以上三式可得：I=2A 方向：逆时针线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到3位置产生的电热，而2、3位置动能相同，由能量守恒Q=mgd=0.50J 56、如图，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区，MN和是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直，现金属