江苏省2011届高三物理一轮基础测试：电磁感应(2)

1、(3)若已知a、b杆的电阻之比 Ra : Rb=3 : 4,其余电阻不计，整个过程中a、 b上产生的热量分别是轨，区域内 间宽度的 倍。现给导 定时，两棒感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场,只是A的区域比B的区域离地面高一些,两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，则()A.甲先洛地。B.乙先落地。C.二者同时落地。D.无法确定。4.水平放置的平行金属框架宽L=0.2m，质量为m=O.1kg的金属棒ab放在框架上，并且与框架的两条边垂直。整个装置放在磁感应强度 B=0.5T，方向垂直框架平 场中，如图所示。金属棒 ab在F=2N的水平向右的恒力作用下 运动。电路中除 R=0.05 Q外，

2、其余电阻、摩擦阻力均不考虑。棒ab达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生的架足够长)xXa .XXXXXX面的匀强磁 由静止开始 试求当金属 热量。(设框5 如图所示位于竖直平面的正方形平面导线框abcd，边长为线框质量为 m=0.1kg，电阻为R=0.5Q，其下方有一匀强磁场区域，该 两边界间的距离为 H ( H L),磁场的磁感应强度为B=5T，方向与线直。今线框从距磁场上边界h=30cm处自由下落，已知线框的dc边进ab边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大 框开始下落到 dc边刚刚到达磁场下边界的过程中，磁场作用于线框的L=10cm , 区域上、下 框平面垂

3、 入磁场后， 值，问从线 安培力做的总功是多少？(g=10m/s2)江苏省2011届高三物理一轮基础测试电磁感应与力学规律的综合应用1如图所示，金属杆 a在离地h高处从静止开始沿弧形轨道下滑，导轨平行的水平部分有竖直向上 的匀强磁场B,水平部分导轨上原来放有一金属杆b.已知杆的质量为 ma,且与b杆的质量比为 ma： mb=3 :4,水平导轨足够长，不计摩擦，求：(1) a和b的最终速度分别是多大？(2 )整个过程中回路释放的电能是多少?多少?2.如图所示，abcd和a/b/c/d/为水平放置的光滑平行导 充满方向竖直向上的匀强磁场。ab、a/b/间的宽度是cd、c/2倍。设导轨足够长，导体棒

4、ef的质量是棒gh的质量的2体棒ef 一个初速度vo，沿导轨向左运动，当两棒的速度稳 的速度分别是多少?A、B是边界范围、磁3如图，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处由静止开始释放,X(x XX v v v vXX Xxvx XXXXX Xx X X X XXX Xx X X X X6.如图所示，在匀强磁场区域内与B垂直的平面中有两根足够长的固定金属平行导轨，在它们上面横放两根平行导体棒构 成矩形回路，长度为 L,质量为m,电阻为R,回路部分导轨电 阻可忽略，棒与导轨无摩擦，不计重力和电磁辐射，且开始时图 中左侧导体棒静止，右侧导体棒具有向右的初速vo,试求两棒之间距离增长量x勺|限

5、7如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升，导体棒的电阻R为1Q,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h=3.8m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，电框架电压表、电流表的读数分别为 7V、1A，电动机内阻r为1 Q,不计 阻及一切摩擦，求：(1 )棒能达到的稳定速度；(2)棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。参考答案：3, 23124161. (1) Va=Vb=2gh (2) E=magh (3) Qa= E=magh , Q b= E= magh7774974

6、92 .解析：当两棒的速度稳定时，回路中的感应电流为零，设导体棒ef的速度减小到V1,导体棒gh的速度增大到 v2,则有2BLv1-BLv2=0，即v2=2v1 对导体棒ef由动量定理得： 一2BL I览=2mw 2mv0对导体棒gh由动量定理得：BL I =t = my -012由以上各式可得： Vr = - V0 ,V2 = V0333 .解析：先比较甲、乙线圈落地速度的大小。乙进入磁场时的速度较大，则安培力较大，克服安培力做功较多，即产生的焦耳热较多。由能量守恒定律可知，乙线圈落地速度较小。线圈穿过磁场区域时受到的安培力为变力，设受到的平均安培力为 F,穿过磁场时间为讥,下落全过程时间为

7、t ,落地时的速度为 v,则全过程由动量定理得mgt - F=t = mv。 j?BL而F =t = B I L：t, I, 所以 F = t ：At RR可见，两下落过程安培力的冲量相等。因为：v乙:v甲，所以t乙：:t甲，即：乙线圈运动时间较短，先落地。选B。4.解析 当金属棒ab所受恒力F与其所受磁场力相等时，达到最大速度vm .2, 2 由 F= B L vmR& mFR解得：vm=2 2 =10 m/S.B L此后，撤去外力F，金属棒ab克服磁场力做功，使其机械能向电能转化，进而通过电阻R发热，此过程一直持续到金属棒 ab停止运动。所以，感应电流在此过程中产生的热量等于金属棒损失的机

8、械能,1 2即 Q= mvm =5J.25.解析：线框达到最大速度之前所受的安培力F=2, 2B L v随速度v的变化而变化,所以直接求解安培力做的总功较为困难，而用能量守恒的思想便可迎刃而解。设线框的最大速度为妬，此后直到ab边开始进入磁场为止，线框做匀速直线运动，此过程中线框的动能不变。由mg=2 2B L vm解得 Vm= -B L=2m/s全部进入后，无安培力，因此只需考虑从开始下落到刚好全部进入时，这段时间内线框因克服安培力1 2做功而损失的机械能为：mg (h+ L ) 一 mvm =0.2 J.2所以磁场作用于线框的安培力做的总功是一0.2J6.解析：当ab棒运动时，产生感应电动势，ab、cd棒中有感应电流通过，ab棒受到安培力作用而减速，cd棒受到安培力作用而加速。当它们的速度相等时，它们之间的距离最大。设它们的共同速度为 v,一 1则据动量守恒定律可得：mv = 2mv,即vv0。2对于cd棒应用动量定理可得：1BLq=mv-0= mv02所以，通过导体棒的电量q=mV02BL电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，所以有P出=Fv其中F为电动机对棒的拉力，当棒达稳定速度时F = mg Bl L感应电流I、E =-BLvR R由式解得，棒达到的稳定速度为v=2m/s(2)从棒由静止开始运动至达