《高中物理-8电磁学 4电磁感应 4压轴题 (金华常青藤家教题库).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理-8电磁学 4电磁感应 4压轴题 (金华常青藤家教题库).docx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电磁感应 提高题1如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（ ）A. B. C. D.2在水平桌面上，一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图（甲）所示，01 s内磁场方向垂直线框平面向下。圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L、电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁
2、场中，如图（乙）所示。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f随时间变化的图象是图中的（设向右的方向为静摩擦力的正方向）（ ）3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，t1时 ab边刚越过GH进入磁场区，此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动；t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的有：( )At1时，线框具有加速度a=3gsinB线框两次匀速
3、直线运动的速度v1: v2=2:1C从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D从t1到t2，有机械能转化为电能4如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对MN施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则 （ ）A，流过固定电阻R的感应电流由b到dB，流过固定电阻R的感应电流由d到bCU=vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到dDU=vBl，流过
4、固定电阻R的感应电流由d到b5如图甲所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B。一个边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度匀速穿过磁场区域。取沿的感应电流为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（ ）6一个闭合线圈中没有感应电流产生，由此可以得出()A此时此地一定没有磁场B此时此地一定没有磁场的变化C穿过线圈平面的磁感线条数一定没有变化D穿过线圈平面的磁通量一定没有变化7如图所示，在坐标系xOy中，有边长为a的正方形金属框ABCD，其对角线AC和y轴重合、顶点A位于坐标原点
5、O处。在y轴的右侧的I、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的AB边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与Y轴平行。T0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域。取沿ABCDA的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，AB间的电势差UAB随时间t变化的图线是下图中的8如图所示，平行于轴的导体棒以速度向右匀速直线运动，经过半径为、磁感应强度为的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置关系的图象正确是（ ）9如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L0.1 m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B10 T，质量m0.1 kg、电阻为R2
6、 的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中、始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g10 m/s2，当下落h0.8 m时，开关S闭合若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图中的() 10在以P1Q1、P2Q2为边界的区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，直角三角形金属导线框ABC位于纸面内，C点在边界P1Q1上，且ABBC，已知AB=BC=L，P1Q1、P2Q2间距为2L。从t=0时刻开始，线框向右匀速穿过磁场区域，以顺时针方向为线框中感应电流i的正方向，则感应电流i随时间t变化的图象是 A B C D11一正方形金属线框
7、位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量m=1kg、电阻R=1。以下说法正确的是A. 做匀加速直线运动的加速度为1m/s2B.匀强磁场的磁感应强度为TC.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为CD.线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J12如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨一平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。T=0时，将形状S由1掷到2。Q、i、v和
8、a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象正确的是13如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B.有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达ab的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为.则()A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中电流做功发出的热量为mv2mgs(sin cos )C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为mv2D.上滑过程中导体棒损失的机械能为mv2mgssin 14在如图所示的倾角为的光
9、滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为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JP与MN的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为Ek，重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（ ）A在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v2v1B在下滑过程中，由于重力做正功但安培力做负功，所以有v2=v1C从
10、ab进入GH到JP与MN的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为Ek= W2W1D从ab进入GH到JP与MN的中间位置的过程，有（W1Ek）机械能转化为电能15如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t0时对金属棒施加平行于导轨向上的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率t以及a、b两端的电势差U和通过金属棒的电荷量q随时
11、间t变化的图像中，正确的是 （A） （B） （C） （D）16如图示，一个边长为d正方形线框匀速进入右边的复合磁场区域，两个磁场强度相同，宽度都为d，以逆时针方向为电流的正向，则在线框运动过程中，下列能正确反映框中的电流随时间的变化趋势是（ ）ititititABCD17如图所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右沿x轴方向匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在下图的四个图像中，线框中感应电流i与线框移动的位移x的关系图像正确的是( ) 18
12、如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc内部存在着两个方向相反的垂直纸面的匀强磁场，e是斜边ac上的中点，be是两个匀强磁场的理想分界线.现以b点为原点O，沿直角边bc作x轴，让在纸面内与abc形状完全相同的金属线框ABC的BC边处在x轴上，t=0时导线框C点恰好位于原点O的位置.让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个图像中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是 ( ) 19如图，在光滑水平面上，有一竖直向下的匀强磁场，分布在宽为a的区域内，现有一边长为L（aL）的正方形闭和线框以垂直于磁场边界的初速度v0滑过磁场.线框刚好能穿
13、过磁场.则线框在滑进磁场过程中产生的热量Q1与滑出磁场过程产生的热量Q2之比为 A、1：1 B、2：1C、3：1 D、4：120如图甲，在线圈中通入电流后，在上产生感应电流随时间变化规律如图乙所示，则通入线圈中的电流随时间变化图线是下图中的（、中电流正方向如图甲中箭头）（ ）21在倾角为足够长的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，磁场方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框在t0时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动。若经过时间t0，线框ab边到达gg与ff中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是
14、（ ）A当ab边刚越过ff时，线框加速度的大小为2gsinqBt0时刻线框匀速运动的速度为Ct0时间内线框中产生的热量为D离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动22如图411所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是()图411图41223如右图所示，在坐标系xOy中，有边长为L的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧的、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，下边界与x轴重合,右边界与y轴平行t0时刻，线圈以恒定的速度
15、v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的ooootititUabtUabABCD24如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（）25如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，A盘和B盘分别是两个可绕固定转轴转动的铜盘，实验时
16、用导线将A盘的中心和B盘的边缘连接起来，用另一根导线将B盘的中心和A盘的边缘连接起来当A盘在外力作用下转动起来时，B盘也会转动。则下列说法中正确的是 A不断转动A盘使得铜盘沿径向排列的无数根铜条作切割磁感线 运动，产生感应电动势并获得持续电流B不断转动A盘使得铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生 变化，产生感应电动势并获得持续电流C当A盘顺时针转动时，B盘逆时针转动，A盘中心的电势比盘边缘高D当A盘顺时针转动时，B盘也顺时针转动，A盘中心的电势比盘边缘低26一输入电压为220V，输出电压为36V的变压器副线圈烧坏，为获知此变压器原、副线圈匣数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新饶了
17、5匝线圈。如题图所示，然后将原来线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈的端电压为1V，按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线数分别为 （ ）A1100,360 B.1100，180C2200,180 D. 2200,36027【2012重庆摸底】两根相距为L的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边与水平面的夹角为37，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，导轨的电阻不计，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v沿导轨匀速运动时，cd杆恰好处于静止状态，重
18、力加速度为g，以下说法正确的是（ ）Aab杆所受拉力F的大小为mg tan37 B回路中电流为C回路中电流的总功率为mgv sin37 Dm与v大小的关系为m28【2012河北省五校联盟模拟】现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要有上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时,产生变化的磁场，穿过真空盒所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空盒空间内就产生感应涡旋电场，电子将在涡旋电场作用下得到加速。如图所示（上图为侧视图、下图为真空室的俯视图），若电子被“约束”在半径为R的圆周上运动，当电磁铁绕组通有图中所示的电流
19、时（ ）A电子在轨道上逆时针运动B保持电流的方向不变，当电流增大时，电子将加速C保持电流的方向不变，当电流减小时，电子将加速D被加速时电子做圆周运动的周期不变29如图所示，n=10匝的矩形闭合线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场方向OO轴匀速转动。转轴OO过AC边和BD边的中点。若从图示位置开始计时，穿过线圈的磁通量随时间t的变化关系可以表示为=0.1cos(10t)（Wb），时间t的单位为s。已知矩形线圈的电阻为10 ( 取=3.14，2=9.86 ) ，则下列说法中正确的是A在任意l s时间内，线圈克服安培力所做的功为49.3JB任意1s时间内，线圈中电流方向改变20次C电流的有效值为3.
20、14AD穿过线圈磁通量的最大值为0.1Wb30在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环规定导体环中电流的正方向如图a所示，磁场方向向上为正当磁感应强度 B 随时间 t 按图b变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是BIab.BB/TB000t/s12345C.II/Ai000t/s12345.II/Ai000t/s12345DIA.I/Ai000t/s12345.II/Ai000t/s12345B31如图所示，MN、PQ是两条在水平面内、平行放置的光滑金属导轨，导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器的副线圈与阻值为R的电阻组成闭合回路，变压器的原副线圈匝数之比n1n2 =k，导轨
21、宽度为L。质量为m的导体棒ab垂直MN、PQ放在导轨上，在水平外力作用下，从t=0时刻开始往复运动，其速度随时间变化的规律是v=vmsin(t)，已知垂直轨道平面的匀强磁场的磁感应强度为B，导轨、导体棒、导线和线圈的电阻均不计，电流表为理想交流电表，导体棒始终在磁场中运动。则下列说法中正确的是A在t=时刻电流表的示数为B导体棒两端的最大电压为BLvmC电阻R上消耗的功率为D从t=0至t=的时间内水平外力所做的功为T32如图所示，相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连。滑杆MN质量为m，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨、滑杆以及导线的电
22、阻整个装置放于竖直方向的范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态现将物块由静止释放，当物块达到最大速度时，物块的下落高度，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中A物块达到的最大速度是 B通过电阻R的电荷量是C电阻R放出的热量为 D滑秆MN产生的最大感应电动势为33如图所示，宽度为d的有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一质量为m的椭圆形导体框平放在桌面上，椭圆的长轴平行磁场边界，短轴小于d。现给导体框一个初速度v0(v0垂直磁场边界)，已知导体框全部在磁场中的速
23、度为v，导体框全部出磁场后的速度为v1；导体框进入磁场过程中产生的焦耳热为Q1，导体框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q2。下列说法正确的是A导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向B导体框进出磁场都是做匀变速直线运动CQ1 Q2DQ1 + Q2=m(v02-v12)34有一变化的匀强磁场垂直如图甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度的正方向，电流从a经R流向b为电流的正方向现在已知R中的感应电流I随时间t变化图象如图乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图丙中的35边长a=0.1m，电阻R=0.2的正方形线框，以速度v=0.2m/s匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，这
24、两个磁场的方向相反，都和纸面垂直，磁感应强度B的大小均 为0.5T，线框运动方向与线框的一边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正方向，在穿过磁场的过程中，线框中产生的感应电流随时间变化的图象是图2中的：36如图所示，EOF和为空间一匀强磁场的边界，其中EO，FO，且EOOF，为EOF的角平分线，间的距离为L，磁场方向垂直于纸面向里。一边长为L的正方形导线框沿方向向右匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置。规定导线框中感应电流沿顺时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 37如图甲所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向垂直导轨向下的匀强磁场中，金
25、属杆ab与导轨接触良好。在两根导轨的端点C、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上，使金属杆ab向右沿导轨滑动，滑动过程中金属杆ab始终垂直于导轨。金属杆ab受到的安培力用F2表示，F1与F2随时间t变化的关系图像如图乙所示，下面关于金属杆ab运动过程中的v -t图像正确的是38匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L1=3米，一正方形金属框边长L2=1m,每边电阻r=0.2,金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持和磁感线方向垂直，如图所示，画出金属框穿过磁场的过程中，（1）金属框内感应电流的I-t图线（规定电流方向逆时针为正
26、）；（2）ab两端电压的U-t图线39水平面上两根足够长的光滑金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下，用与平轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆从静止开始运动，电压表的读数发生变化，但最终将会保持某一数值U恒定不变；当作用在金属杆上的拉力变为另一个恒定值时，电压表的读数最终相应地会保持另一个恒定值不变，U与F的关系如图乙。若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5，金属杆的电阻r=0.5。（重力加速度g=10m/s2）求：（1）磁感应强度B；（2）当F=2.5N时，金属杆最终匀速运动的速
27、度；（3）在上述（2）情况中，当金属杆匀速运动时，撤去拉力F，此后电阻R上总共产生的热量。40电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。如图a所示为电吉他的拾音器的原理图，在金属弦的下方置有一个连接到放大器的螺线管。一条形磁铁固定在管内，当拨动金属弦后，螺线管内就会产生感应电流，经一系列转化后可将电信号转为声音信号。金属弦的作用类似“研究电磁感应现象”实验中铁芯的作用，则被拨动后靠近螺线管的过程中，通过放大器的电流方向为 （以图象为准，填“向上”或“向下”）。下列说法正确的是 （ ）A金属弦上下振动的周期越大，螺线管内感应电流的方向变化也越快B金属弦上下振动过程中，经过相同位置时速度越大，螺线管
28、中感应电动势也越大C电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流强度增大而变响，增减螺线管匝数会起到调节音量的作用D电吉他通过扩音器发出的声音频率和金属弦振动频率相同，则金属弦振动越快，发出的声越响若由于金属弦的振动，螺线管内的磁通量随时间的变化如图b所示，则对应感应电流的变化为 ( )41两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m，导轨左端连一个R=1.8的电阻，一根金属棒ab的质量为0.2kg，电阻为0.2，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中，如图14示，已知ab与导轨间的动摩擦因数=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab，使ab在导轨上平动，若不计导轨电阻，g=1
29、0m/s2，求：（1）棒速达4m/s时，棒的加速度多大？（2）棒达到最大速度时，棒两端的电压多大及最大速度？42如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R2 的电阻连接，右端通过导线与阻值RL4 的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l2 m，有一阻值r2 的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示.在t0至t4 s内，金属棒PQ保持静止，在t4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡
30、的亮度没有发生变化.求：(1)通过小灯泡的电流；(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.43（14分）如图，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ，有一垂直穿过导轨平面的匀强磁场，导轨上端M与P间拉一阻值R040的电阻，质量为001Kg、电阻为r=0.30的金属棒ab紧贴导轨自由下滑，其下滑距离与时间的关系如下表，导轨电阻不计。（g=10m/s2）时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7下滑距离s(m)00.10.30.71.42.12.83.5(1).当t=0.7S时，重力对金属棒做功的功率（2）金属棒在0.7S内，电阻R上产生的热量（3）从开始运动到0.4S的时间
31、内，通过金属棒的电荷量44(12分)如图所示，倾角=30、宽度L=1 m的足够长的U形平行光滑金属导轨，固定在磁感应强度B=1 T、范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。用平行于导轨、功率恒为6 W的牵引力F牵引一根质量为m=0.2 kg、电阻R=1 的放在导轨上的金属棒ab，由静止开始沿导轨向上移动(ab始终与导轨接触良好且垂直)。当ab棒移动2.8 m时，获得稳定速度，在此过程中，克服安培力做功为5.8 J(不计导轨电阻及一切摩擦，g取10 m/s2)，求：(1)ab棒的稳定速度。(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。45如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量
32、m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直当导体棒上升h3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r为1，不计框架电阻及一切摩擦，求：（1）电动机的输出功率？（2）导体棒达到稳定时的速度？（3）导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间？46（10分）如图所示，PQ与MN两平行金属导轨相距L=1m，金属导轨的电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，已知R1=6，导体ab的电阻为r=2，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁
33、场的磁感应强度为B=1T，现将导体ab杆以恒定速度v=3m/s的速率匀速向右移动，这时导体ab杆上消耗的电功率与电阻R1、R2所消耗的电功率之和相等，求：BR1R2MNQPab（1）R2的阻值；（2）拉导体ab杆的水平向右的外力F为多大？（3）R1与R2消耗的电功率分别为多少？47如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体
34、棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5，金属导轨电阻不计，g取10m/s2。已知sin370=0.60，cos370=0.80，求： （1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小。48如图所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动，轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m，电阻为r的金属杆在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为Bo的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，
35、当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，求：（1）重物匀速下降的速度v；（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；（3）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度计为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）49如图a所示，一个电阻值为R=1 ，匝数为n=100的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1=12cm . 在线圈中半径为r2=10cm的圆形区域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
36、线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0=10s和B0=3T . 导线的电阻不计。求0至t1=6s的时间内(a)（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。50如图所示，光滑导轨水平放置，导轨电阻不计，左端连接一个固定电阻。金属杆在恒力作用下由静止开始从AC位置向右运动，进入右侧第一个匀强磁场后立即作匀速直线运动，然后经过无磁场区域进入第二个匀强磁场区域，刚进入磁场再次作匀速直线运动。已知第一个匀强磁场的磁感应强度为第二个匀强磁场的磁感应强度的倍，DF、FH、HP间距离相同。求：（1）金属杆第一次匀速与第二次匀速运动的速度之比？（2）AD、FH
37、的距离之比？（3）第一次经过匀强磁场系统的生热量与第二次经过匀强磁场系统的生热量之比？51（12分）如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射磁场（磁场水平向外），其大小为（其中为辐射半径考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），制成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止下落通过磁场，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为，密度为，当地重力加速度为g，试求：（1）铝环下落的速度为v时铝环的感应电动势是多大？（2）铝环下落的最终速度是多大？（3）如果从开始到下落高度为h时，速度最大，经历的时间为t，这一过
38、程中电流的有效值I0是多大？52如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K，导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动，g取10m/s2。（1）若将b棒固定，电键K断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。（2）若将a棒固定，电键K闭合，让棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2。（3）若将a棒和b棒都固定，电键K断开，使磁感
39、强度从B0随时间均匀增加，经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h。53（11分）如图甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L0.20 m，两导轨的左端之间所接的电阻R0.40 ，导轨上静止放置一质量m0.10 kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r0.10 ，导轨的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示，
40、求从金属杆开始运动经t5.0 s时：(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；(2)金属杆的速度大小；(3)外力F的瞬时功率54（12分）一矩形线圈abcd放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中(OO的左边有匀强磁场，右边没有)，线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n100、电阻r1.0 ，ab边长L10.5 m，ad边长L20.3 m，小灯泡的电阻R9.0 ，磁场的磁感应强度B1.0102 T。线圈以理想边界OO为轴以角速度200 rad/s按如图所示的方向匀速转动(OO轴离ab边距离为L2)，以如图所示位置为计时起点。求：(1)在0的时间内，通过小灯泡的电荷量； (2)在右图中画出感应电动势
41、e随时间t变化的图像(以abcda方向为正方向，至少画出一个完整的周期)；(3)小灯泡消耗的电功率。55（18分）如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM/和NN/间距为L与水平面成角，上端接滑动变阻器R，匀强磁场B0垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上。滑动变阻器R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，匀强磁场B垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，其余部分电阻不计，不计粒子重力。（1）（7分）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，
42、判断该粒子带何种电荷？该粒子的速度多大？（2）（5分）调节变阻器使R=0.5r，然后释放ab棒，求ab棒的最大速度？（3）（6分）当ab棒释放后达到最大速度时，若变阻器在rR2r范围调节，总有粒子能匀速穿过平行金属板，求这些粒子的速度范围？56如图所示,足够长的平行金属导轨MNPQ平行放置,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支路串联开关S,原来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与导轨垂直放置,接触面粗糙且始终接触良好,导体棒的有效电阻也为R.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑,当导体棒运动达到稳定状态时速率为v,此时整个电路消耗的
43、电功率为重力功率的3/4.重力加速度为g,导轨电阻不计.试求:(1)在上述稳定状态时,导体棒中的电流I,以及磁感应强度B的大小;(2)当断开开关S后,导体棒ab所能达到的最大速率v是v的多少倍?57如图（a）所示，两根足够长的水平平行金属导轨相距为L0.5 m，其右端通过导线连接阻值R0.6的电阻，导轨电阻不计，一根质量为m0.2 kg、阻值r0.2的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，金属棒与导轨间的动摩擦因数m0.5。整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，取g10m/s2。若所加磁场的磁感应强度大小恒为B，通过小电动机对金属棒施加水平向左的牵引力，使金属棒沿导轨向左做匀加速直线
44、运动，经过0.5s电动机的输出功率达到P10W，此后电动机功率保持不变。金属棒运动的vt图像如图（b）所示，试求： （1）磁感应强度B的大小；（2）在00.5s时间内金属棒的加速度a的大小；（3）在00.5s时间内电动机牵引力F与时间t的关系；（4）若在00.3s时间内电阻R产生的热量为0.15J，则在这段时间内电动机做的功。58半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为B0.2 T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，其中a0.4 m，b0.6 m，金属圆环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R02 ，一金属棒MN与金属圆环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计图9114(1)若棒以v05 m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬间(如图9114所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流(2)撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL2O以OO为轴向上翻转90，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为 T/s，求L1的功率59如图所示，间距为L的光滑水平金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，一端接阻值为R的电阻