1、高中物理電磁感應(yīng)總結(jié)習(xí)題一、綜合題1、如圖K4216甲所示，在水平面上固定有長為L2 m、寬為d1 m的金屬“U”形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)l0.5 m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示在t0時刻，質(zhì)量為m0.1 kg的導(dǎo)體棒以v01 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為0.1 /m，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g10 m/s2)(1)通過計算分析4 s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況；(2)計算4 s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計算4 s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱甲乙圖K

2、42162、如圖K4311所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成53°夾角固定放置，導(dǎo)軌間連接一阻值為6 的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計在兩平行虛線m、n間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為ma0.4 kg，電阻Ra3 ；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為mb0.1 kg，電阻Rb6 ；它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好a、b從開始相距L00.5 m處同時由靜止開始釋放，運(yùn)動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)b剛穿出磁場時，a正好進(jìn)入磁場(g取10 m/s2，不計a、b之間電流的相互作用)求：(1)當(dāng)a、b分別穿越磁場的過程中，通過R的電荷量之比；(2)在穿越磁

3、場的過程中，a、b兩導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動的速度大小之比；(3)磁場區(qū)域沿導(dǎo)軌方向的寬度d；(4)在整個過程中，產(chǎn)生的總焦耳熱圖K43113、如圖K4310甲所示，M、N為水平面內(nèi)平行放置的粗糙金屬長直導(dǎo)軌，間距為L0.5 m，導(dǎo)軌間接有阻值為R2.0 的定值電阻，導(dǎo)軌平面處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B4.0 T的勻強(qiáng)磁場中一導(dǎo)體桿ab垂直M、N置于導(dǎo)軌上，其質(zhì)量為m1.0 kg，長度也為L，電阻為r1.0 ，與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)為0.2，且跟導(dǎo)軌接觸良好不計導(dǎo)軌電阻，重力加速度g取10 m/s2.(1)若在ab桿上作用一個平行導(dǎo)軌方向的恒力F使其向右運(yùn)動，恒力大小為F10 N，求ab桿可以達(dá)到的速度

4、最大值vm；(2)若用圖乙所示的電動機(jī)通過軌繩來水平向右牽引ab桿，也可使ab桿達(dá)到(1)中的速度最大值vm，求電壓表的示數(shù)U(已知電動機(jī)內(nèi)阻r15.0 ，電壓表和電流表示數(shù)恒定，且電流表示數(shù)為I2.0 A，不計電動機(jī)的摩擦損耗)；(3)在(2)中的條件下，可認(rèn)為ab桿從靜止開始經(jīng)時間t1.5 s，位移x7.5 m后剛好達(dá)到最大速度vm，求此過程中ab桿上產(chǎn)生的電熱                   &#

5、160;             圖K43104、如圖K439甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L1 m，上端接有電阻R3 ，虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場現(xiàn)將質(zhì)量m0.1 kg、電阻r1 的金屬桿ab從OO上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖象如圖乙所示取g10 m/s2，求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)桿在磁場中下落0.1 s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.    

6、60;                            圖K4395、如圖所示，和為兩平行的光滑軌道，其中和部分為處于水平面內(nèi)的導(dǎo)軌，與a/b的間距為與間距的2倍，、部分為與水平導(dǎo)軌部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，彎軌部分處于勻強(qiáng)磁場外。在靠近aa和cc處分別放著兩根金屬棒MN、PQ，質(zhì)量分別為和m。為使棒PQ沿導(dǎo)軌運(yùn)動，且

7、通過半圓軌道的最高點(diǎn)ee，在初始位置必須至少給棒MN以多大的沖量？設(shè)兩段水平面導(dǎo)軌均足夠長，PQ出磁場時MN仍在寬導(dǎo)軌道上運(yùn)動。6、磁懸浮列車是用超導(dǎo)體產(chǎn)生抗磁作用使車體向上浮起，通過周期性地變換磁極方向而獲取推進(jìn)動力的列車，磁懸浮列車的運(yùn)行原理可簡化為如圖所示的模型在水平面上，兩根平行直導(dǎo)軌間有豎直方向且等距離分布的勻強(qiáng)磁場和，導(dǎo)軌上有金屬框abcd，其寬度與每一個方向的磁場寬度相同,當(dāng)勻強(qiáng)磁場和同時沿直導(dǎo)軌向右運(yùn)動時，金屬框也會沿直導(dǎo)軌運(yùn)動設(shè)直導(dǎo)軌間距為L，B，金屬框的電阻為R，金屬框運(yùn)動時受到的阻力恒為F. (1)若兩磁場同時以速度v向右做勻速直線運(yùn)動,則金屬框運(yùn)動的最大速度是多少?(2

8、) 若兩磁場同時以加速度a向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,則金屬框要經(jīng)過多少時間開始運(yùn)動?經(jīng)過足夠長時間后, 金屬框也要做勻加速直線運(yùn)動,則其加速度有多大?7、如圖所示，兩根正對的平行金屬直軌道MN、MN位于同一水平面上，兩軌道之間的距離=0.50m。軌道的MM端之間接一阻值R=0.40的定值電阻,NN端與兩條位于豎直面內(nèi)的半圓形光滑金屬軌道NP、NP平滑連接，兩半圓軌道的半徑均為R0=0.5m。直軌道的右端處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.64T的勻強(qiáng)磁場中，磁場區(qū)域的寬度d=0.80m，且其右邊界與NN重合。現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.20kg、電阻  r=0.10的導(dǎo)體桿ab靜止在距磁場

9、的左邊界s=2.0m處。在與桿垂直的水平恒力F=2.0N的作用下ab桿開始運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動至磁場的左邊界時撤去F，結(jié)果導(dǎo)體桿ab恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點(diǎn)PP。已知導(dǎo)體桿ab在運(yùn)動過程中與軌道接觸良好，且始終與軌道垂直，導(dǎo)體桿ab與直軌道之間的動摩擦因數(shù)=0.10，軌道的電阻可忽略不計，取g=10m/s2，求： （1）導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時，通過導(dǎo)體桿上的電流大小和方向；（2）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中通過電阻R上的電荷量；（3）導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的焦耳熱。 8、如圖所示，兩條相距l(xiāng)=0.20m的平行光滑金屬導(dǎo)軌中間水平，兩端翹起。虛線MN、PQ之間是水平部分，MN、PQ之間的

10、距離d=1.50m，在此區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場B=0.50T，軌道右端接有電阻R=1.50。一質(zhì)量為m=10g的導(dǎo)體棒從左端高H=0.80m處由靜止下滑，最終停在距MP右側(cè)L=1.0m處，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒的電阻r=0.50，其他電阻不計，g取10m/s2。求：（1）導(dǎo)體棒第一次進(jìn)入磁場時，電路中的電流；（2）導(dǎo)體棒在軌道右側(cè)所能達(dá)到的最大高度；（3）導(dǎo)體棒運(yùn)動的整個過程中，通過電阻R的電量。 9、如圖所示，PQNM是表面光滑、傾角為30°的絕緣斜面，斜面上寬度為L的矩形區(qū)域PQNM內(nèi)存在垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將質(zhì)量為m、邊

11、長為L的單匝正方形金屬線框abcd放在斜面上，使其由靜止開始沿斜面下滑。若已知cdNMNM,線框開始運(yùn)動時cd邊與PQ的距離為2L，線框恰能做勻速運(yùn)動通過磁場區(qū)域，重力加速度為g。求：   （1）線框的電阻。   （2）線框在通過磁場區(qū)域的過程中產(chǎn)生的熱量。 10、水平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導(dǎo)軌，軌道寬d =2m，導(dǎo)軌的左端接有R=0.3的電阻，導(dǎo)軌上放一阻值為R0 =0.1，m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，其余電阻不計，導(dǎo)體棒ab用水平輕線通過定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量M=0.3 kg的重物，空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，如圖所示已知t=0時，B=1T，此時

12、重物上方的連線剛剛被拉直從t=0開始，磁場以=0.1 T/s均勻增加，取g=10m/s2求：（1）經(jīng)過多長時間t物體才被拉離地面（2）在此時間t內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱Q  11、質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、帶電量為q的某種正離子，離子產(chǎn)生出來時速度很小，可以看作是靜止的。粒子從容器A下方小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，然后經(jīng)過小孔S2和S3后沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片D上。(1)小孔S1和S2處的電勢比較，哪處的高？在小孔S1和S2處的電勢能，哪處高？如果容器A接地且電勢為0

13、，則小孔S1和S2處的電勢各為多少？(設(shè)小孔極小，其電勢和小孔處的電極板的電勢相同)(2)求粒子進(jìn)入磁場時的速率和粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑。(3)如果從容器下方的S1小孔飄出的是具有不同的質(zhì)量的帶電量為q的正離子，那么這些粒子打在照相底片的同一位置，還是不同位置？如果是不同位置，那么質(zhì)量分別為的粒子在照相底片的排布等間距嗎？寫出說明。 12、如圖所示，在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場。正方形線框abcd的邊長l=0.2m，質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.08。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連線框，另一端連一質(zhì)量M=0.2kg的物體A。開始時線框

14、的cd邊在地面上，各段繩都處于伸直狀態(tài)，從如圖所示的位置由靜止釋放物體A，一段時間后線框進(jìn)入磁場運(yùn)動，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運(yùn)動。當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場時物體A恰好落地，同時將輕繩剪斷，線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落，最后落至地面。整個過程線框沒有轉(zhuǎn)動，線框平面始終處于紙面內(nèi)，g取10ms2。求：   （1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?#160;  （2）線框從開始運(yùn)動到最高點(diǎn)所用的時間；   （3）線框落地時的速度的大小。13、 如圖甲所示，一邊長L=2.5m、質(zhì)量m=0.5kg的正方形金屬線框，放在光滑絕緣

15、的水平面上，整個裝置放在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場中，它的一邊與磁場的邊界MN重合。在水平力F作用下由靜止開始向左運(yùn)動，經(jīng)過5s線框被拉出磁場。測得金屬線框中的電流隨時間變化的圖像如乙圖所示，在金屬線框被拉出的過程中。求通過線框?qū)Ь€截面的電量及線框的電阻；寫出水平力F隨時間變化的表達(dá)式；已知在這5s內(nèi)力F做功1.92J，那么在此過程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱是多少？14、隨著越來越高的摩天大樓在各地落成，而今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代生活的需求。這是因?yàn)殇撍鞯拈L度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加，這些鋼索會由于承受不了自身的重力，還沒有掛電梯就會被拉斷。為此，科學(xué)技術(shù)人員開發(fā)

16、一種利用磁力的電梯，用磁動力來解決這個問題。如圖所示是磁動力電梯示意圖，即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面交替排列的勻強(qiáng)磁場B1和B2，B1= B2=1.0T，B1和B2的方向相反、兩磁場始終豎直向上作勻速運(yùn)動。電梯轎廂固定在如圖所示的金屬框abcd內(nèi)（電梯轎廂在圖中未畫出），并且與之絕緣。已知電梯載人時的總質(zhì)量為4.75×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd =2.0m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lad相同，金屬框整個回路的電阻R=9.0×10-4，g取 10m / s 2。假如設(shè)計要求電梯以v1=10m/s的速度勻速上

17、升，求：（1）金屬框中感應(yīng)電流的大小及圖示時刻感應(yīng)電流的方向；（2）磁場向上運(yùn)動速度v0的大??；（3）該磁動力電梯以速度v1向上勻速運(yùn)行時，提升轎廂的效率。15、如圖（甲）所示，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距l(xiāng)=1m，兩軌道之間用R=3的電阻連接，一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1的導(dǎo)體桿與兩軌道垂直，靜止放在軌道上，軌道的電阻可忽略不計。整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動的位移s間的關(guān)系如圖（乙）所示，當(dāng)拉力達(dá)到最大時，導(dǎo)體桿開始做勻速運(yùn)動，當(dāng)位移s=2.5m時撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離s&

18、#39; 后停下，在滑行s' 的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求：（1）拉力F作用過程中，通過電阻R上電量q；（2）導(dǎo)體桿運(yùn)動過程中的最大速度vm；（3）拉力F作用過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。二、選擇題16、兩塊水平放置的金屬板間的距離為d，用導(dǎo)線與一個n匝線圈相連，線圈電阻為r，線圈中有豎直方向的磁場，電阻R與金屬板連接，其余電阻均不計如圖K4215所示，兩板間有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和磁通量的變化率分別是()A磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在增強(qiáng)，B磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在增強(qiáng)，C磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在減弱，

19、D磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在減弱，圖K421517、一矩形線圈位于一隨時間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面(紙面)向里，如圖K4213甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖K4213乙所示以I表示線圈中的感應(yīng)電流，以圖K4213甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正，則如圖K4214所示的It圖中正確的是()                        甲乙

20、圖K4213AB CD圖K421418、如圖K4211所示，一個正方形單匝線圈abcd邊長為L，線圈每邊的電阻均為R，以恒定速度v通過一個寬度為2L的勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里圖K4212中能正確反映ab兩端電壓Uab隨時間t變化關(guān)系的是()圖K4211圖K421219、如圖K429所示，兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l，t0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，取沿abcda的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，

21、感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖線可能是圖K4210中的()圖K429AB                  CD圖K421020、如圖K427甲所示，線圈A、B緊靠在一起，當(dāng)給線圈A通以如圖K427乙所示的電流(規(guī)定電流由a進(jìn)入為正方向)時，則電壓表的示數(shù)變化情況(規(guī)定電流由c進(jìn)入電壓表為正方向)應(yīng)為圖K428中的()圖K427        

22、0;       A BCD圖K42821、如圖K425甲所示，矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖K425乙所示設(shè)t0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，圖K426中I表示線圈中感應(yīng)電流的大小，F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力的大小(規(guī)定電流沿順時針方向?yàn)檎?，ab邊中所受的安培力方向向左為正)，則可能正確的是()甲乙圖K425             AB

23、60;             CD圖K42622、如圖K423所示，水平光滑的金屬框架的左端連接一個電阻R，有一金屬桿在外力F的作用下沿框架向右由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，軌道與金屬桿的電阻不計并接觸良好，則能反映外力F隨時間t變化規(guī)律的圖象是圖K424中的()圖K423ABCD圖K42423、如圖K422所示，分別接有電壓表V和電流表A的兩個相同閉合回路以相同的速度在勻強(qiáng)磁場中勻速向右運(yùn)動，下列說法中正確的是()A電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不為零B電

24、流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為零C電流表示數(shù)不為零，電壓表示數(shù)為零D電流表示數(shù)不為零，電壓表示數(shù)不為零圖K42224、如圖K421所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點(diǎn)的線速度為v，則此時AB兩端的電壓大小為()A.B.C.DBav圖K42125、如圖所示,圓環(huán)a和b的半徑之比為1,且都是由粗細(xì)相同的同種材料的導(dǎo)線構(gòu)成,連接兩環(huán)的導(dǎo)線電阻不計,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終以恒定的變化率變化,那么,當(dāng)只有a環(huán)置于磁場中與只有b環(huán)置于磁

25、場中兩種情況下,A、B兩點(diǎn)的電勢差之比為  (    ) A.11                             B.21            &#

26、160;       C.31                       D.41 26、如圖所示,一個”形導(dǎo)軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,ab是與導(dǎo)軌相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好.在外力作用下,導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動,以導(dǎo)體棒在圖中所示位置的時刻作為計時起點(diǎn),則回路中感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流

27、I、導(dǎo)體棒所受外力的功率P和回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時間變化的圖象中正確的是下圖中的(    ) 27、如圖所示,豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路,導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場,螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán),導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下列哪一圖線所表示的方式隨時間變化時,導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力(    ) 28、如圖所示,均勻的金屬長方形線框從勻強(qiáng)磁場中以勻速v拉出,它的兩邊固定有帶金屬滑輪的導(dǎo)電機(jī)構(gòu),金屬框向右運(yùn)動時能總是與兩邊良好接觸,一理想電壓表跨接在PQ兩導(dǎo)電機(jī)構(gòu)上,當(dāng)金屬框向右

28、勻速拉出的過程中,電壓表的讀數(shù)(金屬框的長為a,寬為b,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)(    ) A.恒定不變,讀數(shù)為Bbv                                  B.恒定不變,讀數(shù)為Bav C.讀數(shù)變大 

29、0;                                                  D.讀

30、數(shù)變小 29、如圖所示,一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面內(nèi),O為圓心.環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強(qiáng)磁場,兩磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等,方向相反且均與紙面垂直.導(dǎo)體桿OM可繞O轉(zhuǎn)動,M端通過滑動觸點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸.在圓心和圓環(huán)間連有電阻R.桿OM以勻角速度逆時針轉(zhuǎn)動,t=0時恰好在圖示位置.規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻R的電流方向?yàn)檎?圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計,則桿從t=0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中,電流隨變化的圖象是(    )  30、用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導(dǎo)體線框,以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場,如圖所示.在每個線框進(jìn)入磁場的過程中,M、N兩點(diǎn)

31、間的電壓分別為、和.下列判斷正確的是(    ) A.                                   B. C.        

32、                           D. 31、如圖K438所示，在光滑絕緣的水平面上，一矩形線圈沖入一勻強(qiáng)磁場，線圈全部進(jìn)入磁場區(qū)域時，其動能恰好等于它在磁場外面時的一半若磁場寬度大于線圈寬度，那么()A線圈恰好在剛離開磁場的地方停下B線圈在磁場中某位置停下C線圈在未完全離開磁場時即已停下D線圈完全離開磁場以后仍能繼續(xù)

33、運(yùn)動，不會停下來圖K43832、某制藥廠的污水處理站的管道中安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板作為電極，當(dāng)含有大量正負(fù)離子（其重力不計）的污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，利用電壓表所顯示的兩個電極間的電壓U，就可測出污水流量Q（單位時間內(nèi)流出的污水體積）則下列說法正確的是（    ）A后表面的電勢一定高于前表面的電勢，與正負(fù)哪種離子多少無關(guān)B若污水中正負(fù)離子數(shù)相同，則前后表面的電勢差為零C流量Q越大，兩個電極間的電壓U越大D污水中離

34、子數(shù)越多，兩個電極間的電壓U越大33、如圖所示，MN、PQ是與水平面成角的兩條平行光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌，其電阻忽略不計?？臻g存在著垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置，且與軌道接觸良好，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為m，電阻均為r，軌道寬度為L。與導(dǎo)軌平行的絕緣細(xì)線一端固定，另一端與ab棒中點(diǎn)連接，細(xì)線承受的最大拉力Tm=2mgsin。今將cd棒由靜止釋放，則細(xì)線被拉斷時，cd棒的               

35、      （    ）       A速度大小是                            B速度大小是       C加速度

36、大小是                              D加速度大小是0    34、矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，在外力控制下靜止不動，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的圖像如圖所示。t = 0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，在04 s時間內(nèi)，線框ab邊

37、受安培力隨時間變化的圖像（力的方向規(guī)定以向左為正方向）可能是下圖中的35、如圖所示，空間有和兩個有理想邊界、寬度都為L的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示。  abcd是由均勻電阻絲做成的邊長為L的正方形線框，每邊電阻均為R。線框以垂直磁場邊界的速度v水平向右勻速穿過兩磁場區(qū)域。線框平面與磁感線垂直，且bc邊始終與磁場邊界平行。設(shè)線框剛進(jìn)入?yún)^(qū)的位置x = 0，x軸沿水 平方向向右，從bc邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)到ad邊離開區(qū)的過程中，ab兩端電勢差Uab隨距離變化的圖象正確的是（圖中U0 = BLv）  36、兩塊水平放置的金屬板問的距離為d，用導(dǎo)線與一個多匝線圈相連，線圈

38、電阻為r，線圈中有豎直方向均勻變化的磁場，其磁通量的變化率為k，電阻R與金屬板連接，如圖11所示。兩板問有一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力加速度為g，則線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化情況和線圈的匝數(shù)n分別為                               &#

39、160;          （    ）    A磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在增強(qiáng)，    B磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在增強(qiáng)，    C磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向上且正在減弱，       D磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下且正在減弱，37、如圖10甲所示，ab、cd以為兩根放置在同一水平面內(nèi)且相互平行的金屬軌道，相距L，右端連接一個阻值為R的定值電阻，軌道上放有一根導(dǎo)

40、體棒MN，垂直兩軌道且與兩軌道接觸良好，導(dǎo)體棒MN及軌道的電阻均可忽略不計。整個裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)體棒MN在外辦作用下以圖中虛線所示范圍的中心位置為平衡位置做簡諧運(yùn)動，振動周期為T，振幅為A，在t=0時刻恰好通過平衡位置，速度大小為v0，其簡諧運(yùn)動的速度V隨時間t按余弦規(guī)律變化，如圖10乙所示。則下列說法正確的是                    

41、0;           （    ）    A回路中電動勢的瞬時值為    B導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生交流電的功率為    C通過導(dǎo)體棒MN的電流的有效值為    D在0等內(nèi)通過導(dǎo)體棒MN的電荷量為三、簡答題38、在圖所示區(qū)域(圖中直角坐標(biāo)系Oxy的1、3象限)內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于圖面向里，大小為B半徑為l，圓心角為60。的扇形導(dǎo)線框OPQ

42、以角速度w繞。點(diǎn)在圖面內(nèi)沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線框回路電阻為R(1)求線框中感應(yīng)電流的最大值I。和交變感應(yīng)電流的頻率f；(2)在圖中畫出線框轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖象(規(guī)定與圖中線框的位置相應(yīng)的時刻為t=0)四、計算題39、一個回旋加速器，當(dāng)外加電場的頻率一定時，可以把質(zhì)子的速率加速到v，質(zhì)子所能獲得的能量為E，則：這一回旋加速器能把粒子加速到多大的速度？這一回旋加速器能把粒子加速到多大的能量？這一回旋加速器加速粒子的磁感應(yīng)強(qiáng)度跟加速質(zhì)子的磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為？ 五、填空題40、磁場具有能量，磁場中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空

43、氣中為一已知常數(shù)。為了近似測得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開一段微小距離l，并測出拉力F，如圖所示。因?yàn)镕所作的功等于間隙中磁場的能量，所以由此可得磁感強(qiáng)度B與F、A之間的關(guān)系為B                  。參考答案一、綜合題1、 (1)略(2)0.2 A，順時針方向(3)0.04 J【解析】 (1)導(dǎo)體棒先在無磁場區(qū)域做勻

44、減速運(yùn)動，有mgmavtv0atxv0tat2導(dǎo)體棒速度減為零時，vt0代入數(shù)據(jù)解得：t1 s，x0.5 m，因x<Ll，故導(dǎo)體棒沒有進(jìn)入磁場區(qū)域?qū)w棒在1 s末已停止運(yùn)動，以后一直保持靜止，離左端位置仍為x0.5 m(2)前2 s磁通量不變，回路電動勢和電流分別為E0，I0后2 s回路產(chǎn)生的電動勢為Eld0.1 V回路的總長度為5 m，因此回路的總電阻為R50.5 電流為I0.2 A根據(jù)楞次定律，在回路中的電流方向是順時針方向(3)前2 s電流為零，后2 s有恒定電流，回路產(chǎn)生的焦耳熱為QI2Rt0.04 J.2、 (1)21(2)31(3)0.25 m(4)1 J解析 (1

45、)由法拉第電磁感應(yīng)定律得平均電流導(dǎo)體棒b的總電荷量q總t在b穿越磁場的過程中，b是電源，a與R是外電路，電路的總電阻R總1Rb8 則通過R的電荷量為qRbq總·同理，a棒在磁場中勻速運(yùn)動時，R總2Ra6 ，通過R的電荷量為qRaq總·解得qRaqRb21(2)設(shè)b在磁場中勻速運(yùn)動的速度大小為vb，則b中的電流Ib由平衡條件得mbgsin53°同理，a棒在磁場中勻速運(yùn)動時：magsin53°可得vavb31(3)設(shè)a、b穿越磁場的過程中的速度分別為va和vb.由題意得vavbgtsin53°dvbt因vv2gL0sin53°解得d0.2

46、5 m(4)由F安amagsin53°，故Wamagdsin53°0.8 J同理Wbmbgdsin53°0.2 J在整個過程中，電路中共產(chǎn)生焦耳熱QWaWb1 J3、 (1)6.0 m/s(2)40 V(3)19 J解析 (1)ab桿達(dá)到速度最大值vm時，ab桿受力平衡，流過ab桿的電流為I1且FmgBI1L解得vm6.0 m/s(2)當(dāng)ab桿達(dá)到的速度最大值也為vm時，需要的牽引力仍為F由能量關(guān)系可知：UII2r1Fvm解得U40 V(3)此過程中，ab桿與電阻R產(chǎn)生的總熱量為Q(UII2r1)tmgxmv57 J故ab桿上產(chǎn)生的電熱為QQ19 J 4

47、、 (1)2 T(2)0.075 J解析  (1)由圖象知，桿自由下落0.1 s進(jìn)入磁場后以v1.0 m/s做勻速運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢EBLv桿中的電流I桿所受安培力F安BIL由平衡條件得mgF安解得B2T(2)電阻R產(chǎn)生的熱量QI2Rt0.075 J5、若棒PQ剛能通過半圓形軌道的最高點(diǎn)ee，則由，可得其在最高點(diǎn)時的速度.棒PQ在半圓形軌道上運(yùn)動時機(jī)械能守恒，設(shè)其在dd的速度為，由  可得：兩棒在直軌上運(yùn)動的開始階段，由于回路中存在感應(yīng)電流，受安培力作用，棒MN速度減小，棒PQ速度增大。當(dāng)棒MN的速度和棒PQ的速度達(dá)到時，回路中磁通量不再變化而無感應(yīng)電流，兩者便做勻

48、速運(yùn)動，因而。在有感應(yīng)電流存在時的每一瞬時，由及MN為PQ長度的2倍可知，棒MN和PQ所受安培力F1和有關(guān)系。從而，在回路中存在感應(yīng)電流的時間t內(nèi)，有  。設(shè)棒MN的初速度為，在時間t內(nèi)分別對兩棒應(yīng)用動量定理，有：，    將以上兩式相除，考慮到，并將、的表達(dá)式代入，可得從而至少應(yīng)給棒MN的沖量： 6、(1) 當(dāng)兩磁場同時以速度v向右做勻速直線運(yùn)動時, 金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，金屬框受到安培力作用而加速運(yùn)動,當(dāng)金屬框做勻速直線運(yùn)動時其速度最大. 感應(yīng)電動勢為: 根據(jù)平衡條件: 解得: (2) 當(dāng)兩磁場同時以加速度a向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,設(shè)經(jīng)

49、過時間t后金屬框開始運(yùn)動,此時速度,感應(yīng)電動勢為: 由得 經(jīng)過足夠長時間后, 金屬框也要做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)金屬框的加速度與兩磁場運(yùn)動的加速度相同時,電路中的電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài). 7、（1）設(shè)導(dǎo)體桿在F的作用下運(yùn)動至磁場的左邊界時的速度為，根據(jù)動能定理則有       導(dǎo)體桿剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢       此時通過導(dǎo)體桿的電流大小A（或3.84A）       根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)橛蒪向a（2）設(shè)導(dǎo)體

50、桿在磁場中運(yùn)動的時間為t，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為E平均，則由法拉第電磁感應(yīng)定律有       通過電阻R的感應(yīng)電流的平均值為       通過電阻R的電荷量C（或0.512C）（3）設(shè)導(dǎo)體桿離開磁場時的速度大小為，運(yùn)動到圓軌道最高點(diǎn)的速度為，因?qū)w桿恰好能以最小速度通過半圓形軌道的最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律對導(dǎo)體桿的軌道最高點(diǎn)時有       對于導(dǎo)體桿從的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有  

51、0;           解得=5.0m/s       導(dǎo)體桿穿過磁場的過程中損失的機(jī)械能       此過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱為 8、（1）因?yàn)閷?dǎo)軌光滑，所以導(dǎo)體棒下滑過程中機(jī)械能守恒，設(shè)導(dǎo)體棒第一次進(jìn)入磁場時的速度為v1，則              

52、                               (2分)                   （2分）&#

53、160;                 （2分）  （2）設(shè)導(dǎo)體棒第一次出水平磁場時的速度為v2，導(dǎo)體棒由MP運(yùn)動到NQ的時間為t。在t這段時間內(nèi)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為，電路中感應(yīng)電流的平均值為，導(dǎo)體棒受到安培力的平均值為， 則有                &#

54、160;                               （3）設(shè)導(dǎo)體棒在整個運(yùn)動過程中閉合電路中磁通量的變化為，導(dǎo)體棒由MN運(yùn)動到到靜止在磁場中運(yùn)動的時間為，在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值為，電路中感應(yīng)電流的平均值為，導(dǎo)體棒受到安培力的平均值為，    &

55、#160;                            9、（1）設(shè)cd邊即將進(jìn)入磁場時的速度為v由機(jī)械能守恒定律有                  

56、0;      解得                                            &

57、#160;                          線框在磁場中受到重力、支持力和安培力作用做勻速運(yùn)動安培力                   &#

58、160;              由平衡條件有                                   &

59、#160; 解得                                                

60、0; （2）線框在通過磁場區(qū)域的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能，所以，產(chǎn)生的熱量 10、（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出回路感應(yīng)電動勢E=                            （2分）由閉合電路歐姆定律可求出回路中電流I        

61、                           （2分）在t時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（Bt）                     

62、0;       （2分）此時安培力為                                  （2分）物體被拉動的臨界條件為=Mg      

63、60;                                 （2分）由式并代入數(shù)據(jù)得t=20 s              &#

64、160;                          （2分）所以經(jīng)過t=20 s物體能被拉動. （2）在此時間t內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱Q = I2R t                

65、                       （2分） 由式并代入數(shù)據(jù)得Q =1.5 J                        &#

66、160;              （2分） 11、解析：(1)由于電荷量為帶正電的粒子，從容器下方的S1小孔飄入電勢差為U的加速電場，要被加速，S1和S2處的電勢比較，S1處的高，從小孔S1到S2電場力做正功，電勢能減小，所以粒子在小孔S1處的電勢能高于在S2處。如果容器A接地且電勢為0，而小孔S1和S2處的電勢差為U，所以小孔S1和S2處的電勢各為0和-U。(2)設(shè)從容器下方的S1小孔飄出的是具有不同的質(zhì)量的電荷量為的粒子，到達(dá)S2的速度為v，經(jīng)S3進(jìn)

67、入射入磁場區(qū)，根據(jù)能量守恒，有    v=設(shè)粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓定律得：          (3)在磁場中偏轉(zhuǎn)距離d=由于是具有不同的質(zhì)量的粒子，所以距離d不同，這些粒子打在照相底片的不同位置。從上式可以看出，在磁場中偏轉(zhuǎn)距離d與質(zhì)量的平方根成正比，所以質(zhì)量分別為的粒子在照相底片的排布間距不等。 12、解：   （1）設(shè)線框到達(dá)磁場邊界時速度大小為v，由機(jī)械能守恒定律可得    &

68、#160;           （2分）       代入數(shù)據(jù)解得                  （1分）       線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流        

69、60;      （2分）       線框恰好做勻速運(yùn)動，有              （2分）       代入數(shù)據(jù)解得                （1分）  

70、（2）設(shè)線框進(jìn)入磁場之前運(yùn)動時間為，有                 （2分）       代入數(shù)據(jù)解得               （1分）       線框進(jìn)入磁場過程做勻速運(yùn)動，所用時間 &#

71、160;                 （1分）       此后輕繩拉力消失，線框做豎直上拋運(yùn)動，到最高點(diǎn)時所用時間               （1分）       線框從開始運(yùn)動到最高點(diǎn)，所用時間

72、60;          （1分）   （3）線框從最高點(diǎn)下落到磁場邊界時速度大小不變，線框所受安培力大小也不變，即                 （2分）   （用文字說明或列出方程式均可給分）       因此，線框穿出磁場過程還是做勻速運(yùn)動，離開磁場后做豎直下拋

73、運(yùn)動，       由機(jī)械能守恒定律可得            （2分）       代入數(shù)據(jù)解得線框落地時的速度              （2分）13、解：根據(jù)q =t，由It圖象得：q =1.25C     （3分

74、）      又根據(jù)                             （3分）     得R = 4           

75、                                    （1分） 由電流圖像可知，感應(yīng)電流隨時間變化的規(guī)律：I0.1t         

76、0;（2分）由感應(yīng)電流，可得金屬框的速度隨時間也是線性變化的，                                    （3分）線框做勻加速直線運(yùn)動，加速度a = 0.2m/s2     

77、;                （1分）線框在外力F和安培力FA作用下做勻加速直線運(yùn)動，（1分）得力F（0.2 t0.1）N                           

78、         （2分） t5s時，線框從磁場中拉出時的速度v5 = at =1m/s               （2分）線框中產(chǎn)生的焦耳熱J                    &#

79、160; (2分)14、解：（1）（6分）因金屬框勻速運(yùn)動，所以金屬框受到的安培力等于重力與阻力之和，設(shè)當(dāng)電梯向上勻速運(yùn)動時，金屬框中感應(yīng)電流大小為I                                      &#

80、160;       （2分）                                      （2分）由式得金屬框中感應(yīng)電流I =1.2×104A 

81、              （1分）圖示時刻回路中感應(yīng)電流沿逆時針方向                   （1分）（2）（5分）金屬框中感應(yīng)電動勢            （2分）金屬框中感

82、應(yīng)電流大小           （2分） 由式得    v0=12.7m/s                                （1分）（3）（9分

83、）金屬框中的焦耳熱為：P1 = I2R =1.3×105W               （2分）重力功率為：P2 = mg v1=4.75×105W                     （2分）阻力的功率為：P3 = f v1=5

84、15;103W                        （2分）提升轎廂的效率 100%                        

85、;  （2分）77.9 %                              （1分）15、解：（1）拉力F作用過程中，在時間t內(nèi)，磁通量為，通過電阻R上電量q ，  （2）撤去F后金屬棒滑行過程中動能轉(zhuǎn)化為電能           由能量守恒定律，得