电磁感应计算题练习学生

1、电磁感应计算题练习1（2011全国卷1第24题）(15分)如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小： (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。2.（2010年江苏卷）13如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直

2、。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： （1）磁感应强度的大小B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；（3）流经电流表电流的最大值Im3如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向垂直于纸面向里)，间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以角速度转过90的过程中，通过R的电荷量为多少？5（2010年天津卷）如图所示，质量，电阻，长度的导体棒横放在

3、U型金属框架上。框架质量，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数，相距0.4m的、相互平行，电阻不计且足够长。电阻的垂直于。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。垂直于施加的水平恒力，从静止开始无摩擦地运动，始终与、保持良好接触。当运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。（1）求框架开始运动时速度v的大小；（2）从开始运动到框架开始运动的过程中，上产生的热量，求该过程位移x的大小。6(16分)如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的

4、匀强磁场中现给导体棒沿导轨向上的初速度v0，经时间t0导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用求：(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；(2)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；(3)导体棒上升的最大高度8如图25所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，轨距为d.空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B.P、M间所接电阻阻值为R.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效电阻为r.现从静止释放ab，当它沿轨道下滑距离时，达到

5、最大速度若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g.求：(1)金属杆ab运动的最大速度；(2)金属杆ab运动的加速度为gsin时，电阻R上的电功率；(3)金属杆ab从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功10（2011天津第11题）（18分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿

6、导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2，问：（1）通过cd棒的电流I是多少，方向如何？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？11.（2012 广东）（18分）如图17所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻。（1）调节Rx=R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v。（2）改变Rx，待棒沿导轨再次

7、匀速下滑后，将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。12“”形金属道轨固定在水平地面上，方向竖直向下的磁感应强度B随时间t的变化关系为BB0 + kt电阻为R、质量为m的金属棒cd静止在道轨上，与道轨垂直且接触良好。已知：，cd与道轨之间的动摩擦因数为，道轨的电阻不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。求：Bacdb（1）在图中标出cd棒的感应电流方向。（2）t=0时刻，cd棒受到地安培力大小。（3）t=0开始计时，经多长时间金属棒开始运动。 13.(2012 天津）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.

8、3的电阻。一质量m=0.1kg，电阻r=0.1的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2:1。导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中时钟与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求、棒在匀加速过程中，通过电阻R的电荷量q：、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2：、外力做的功WF14（2012年深圳一摸）（18分）轻质细线吊着一质量为m=0.32kg，边长为L=0.8m、匝数n=

9、10的正方形线图总电阻为r=1，边长为的正方形磁场区域对称分布在线图下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经时间t0细线开始松驰，g=10m/s2。求：（1）在前t0时间内线图中产生的电动势；（2）在前t0时间内线图的电功率；（3）求t0的值。15.（2011浙江第23题）（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导

10、体棒与导轨之间的动摩擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取）。（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热。16（2011上海第32题） (14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m，两导轨间距L=0.75 m，导轨倾角为30，导轨上端ab接一阻值R=1.5的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5，质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热

11、。(取)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功；(2)金属棒下滑速度时的加速度(3)为求金属棒下滑的最大速度，有同学解答如下：由动能定理，。由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答。17如图甲所示，在水平面上固定有宽为足够长的金属平行导轨，导轨左端接有的的电阻, 垂直于导轨平面有一磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻，在距导轨左端d=5m处有一阻值光滑导体棒,放置在导轨上,第1S内导体棒在一变力作用下始终处于静止状态，不计导体棒与导轨之间的接触电阻。求 第1s内的感应电动势大小； 第1s末拉力的大小及方向；若1s后拉力保持与第1s末相同,求导

12、体棒的最终速度。图甲LrR图乙O0.40.221B/Tdt19如图所示，ab为平行金属板，其板面与纸面垂直，用导线与光滑的（电阻不计）足够长的平行金属轨道cd连接，轨道cd都垂直于匀强磁场，且与ab在同一平面内。阻值为R的电阻与cd相连，若磁感应强度为B，方向如图所示，a与b、c与d均相距为L。现有一根电阻为0.5R的金属棒MN紧贴在cd轨道上，在外力作用下，MN棒始终垂直于cd匀速滑动。要使一质量不计的带电粒子，在ab间以速度v0水平向右作匀速直线运动，求：（1）MN棒向什么方向运动？其速度大小为多少？（2）作用在MN棒的力为多大？20如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上如图所示，将甲、乙两阻值相同，质量均为m的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l从静止释放两金