电磁感应与力学综合类型题

1、电磁感应与力学综合类型题作者: 日期:电磁感应与力学综合类型题1. 如图所示，两根相距/的平行直导轨Ub、cd, b、d间连有一固左电阻凡 导轨电阻忽略 不计.MN为肋和M上的一导体杆，与垂直，其电阻也为/?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而(指向图中纸面内).现对MN 施加一力使它沿导轨方向以速度做匀速运动.用表示MN两端电压大小，则(A )A.B.C.D.U=BI p/2,流过固左电阻R的感应电流由b到dU=Bl p/2,流过固圮电阻/?的感应电流由到b U=Bl u,流过固左电阻R的感应电流由b到U=Bl u,流过固泄电阻R的感应电流由d到b2、如

2、图1, ab和cd是位于水平而内的平行金属轨逍,培力为(A ).人vB2/n vBlc vB2l,B卩A.BCDRRRR阻值为R的电阻.ef为一垂直于ab和cd的金属杆，它与ab和cd 接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动.cf长为/,电阻可忽略.整 个装苣处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强 度为B,当施外力使杆cf以速度v向右匀速运动时，杆cf所受的安3如图所示，ABCD是固怎的水平放宜的足够长的U形导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一根金属棒ab,在极短时间内给棒ab个水平向右的速度，ab棒开始运 动，最后又静止在导轨上，则ab在运动过程中，就导轨是光滑和

3、粗糙两种情况相比较(A )A. 整个回路产生的总热量相等B. 安培力对ab棒做的功相等C. 安培力对ab棒的冲量相等D. 电流通过整个回路所做的功相等4. 如图，AB. CD是固左的水平放宜的足够长U形金属导轨,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放一金属棒ab,给ab 一个水平向右的冲量,使它以初速度巾运动起来，最后静止在导轨上，在导轨是光滑和 粗糙两种情况下 CA. 安培力对所做的功相等B. 电流通过整个回路做功相等C整个回路产生的热量相等D到停止运动时，两种情况棒运动距藹相等5. 如图所示，匀强磁场和竖直导轨所在而垂直，金属棒ab可在导轨上无 摩擦滑动，在金属棒、导轨和电阻组成的闭

4、合回路中，除电阻R外，X 余电阻均不计，在ab下滑过程中： A. 由于ab下落时只有重力做功，所以机械能守恒.B. ab达到稳左速度前，其减少的重力势能全部转化为电阻R的内能.C. 3b达到稳怎速度后，瓦减少的重力势能全部转化为电阻R的内能.6. 如图所示.一个由金属导轨遍成的回路.竖直放在宽广的水平匀强磁场中. 磁场垂直于该回路所苗的平面，方向向外.AC导体可紧贴光滑竖直导轨自由上下滑动，导轨足够长，回路总电阻/?保持不变，、“IAC由静止祥放后A. 导体AC的加速度将达到一个与阻值R成反比的极限值B. 导体AC的速度将达到一个与/?成正比的极限值C. 回路中的电流将达到一个与R成反比的极限

5、值D. 回路中的电功率将达到一个与R成正比的极限值BgEib2L2pJ心【解析】匀速运动时LF.此时有R得怙=BlRp= R Rb2l:r7. 如图所示.竖直平行导轨间距L=20cm.导轨顶端接有一电键K导体棒与导轨接触良好且无摩擦.的电阻R=OA Q，质S/H=IOg,导轨的电阻不ih整个装迓处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感 应强度B=1T当棒由静止解放0.8 s后，突然接通电键，不il空气阻力，设K导轨足够长.求棒的最大速度和最终速度的大小.(g取lOnVs2)“【解析】ah棒由静止开始自由下落0.8 s时速度大小为v=g/=8 nVs” ” ”则闭合K瞬间，导体棒中产生的感应电流大小

6、I=Blv/R=4AQi i y , T3 b棒受重力吨=0.1 N伏I为Fmg.棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的乃安培力逐渐减小，、“I安培力F=mg时.开始做匀速直线运动.此时满足 R =mg解御最终速度vr =mSR/B2P=l m/s闭合电键时速度最大为8 m/s.8、如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放苣在倾角为8的绝缘斜而上，两导 轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质虽为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磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜而向 下，导轨和金属杆的电阻可忽略让ab杆沿导轨由静止开始下滑，

7、导轨和金属杆接触良好， 不计它们之间的摩擦.(1) 由b向a方向看到的装置如图所示,请在图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图:(2) 在加速下滑过程中，当杆ab的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及加速度的大小;(3) 求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.解:(1)重力mg,竖直向下;E Blv当ab杆速度川时，感应电动势E=BW此时电路电流心而2 r2杆受到安壌力F = Blv =根据牛顿运动宦律,有：ma = mg sin 0-B2lvRB2L3vR(BC ).A. 如果B增大，Vm将变大C. 如果R变大，Vm将变大B. 如果a变大，Vm将变大D. 如果M变小，Vm将变大当

8、 哗sin e =-时，ab杆达到最大速度匕皿，匕”=豊;:9、如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平而倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab始终处于静I上状态，则金属杆受到的静摩擦力将(D )A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 先逐渐增大，后逐渐减小D. 先逐渐减小，后逐渐增大10. 如图6所示，有两根和水平方向成a角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R, 下端足够长，空间有垂直于轨道平而的匀强磁场，磁感强度为B. 根质量为m的金属杆 从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度Vm，则图5图611、如图5所示，一闭合线圈从高处自由落下，穿过一个有界的水平方

9、向的匀强磁场区(磁 场方向与线圈平面垂宜)，线圈的一个边始终与磁场区的边界平行，且保持竖直的状态不 变.在下落过程中,当线圈先后经过位置I、II、III时,其加速度的大小分别为an 32. as(B).A. a,g. a2=g, a3gB. ag, a2g. a3gC. aig, a?g12、如图2所示两条水平虚线之间有垂直于纸而向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强 磁场.质量为m、电阻为R的正方形线圈边长为L(Ld),线圈下边缘到磁场上边界的距离 为h.将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿岀磁场时刻的速度都是3在整个线圈 穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场)，下列说法

10、中正确的是(D ).A线圈可能一直做匀速运动B. 线圈可能先加速后减速TC. 线圈的最小速度一定是mgR / B2 L2x-x-x-x * X X X X x dD. 线圈的最小速度一定是j2g(/?-d+/)13如图所示，具有水平的上界而的匀强磁场，磁感强度为方向水平指向纸内，一个质 量为川，总电阻为R的闭合矩形线框“bed在竖直平而内，其边长为乙be边长为力，磁 场宽度大于力，线框从b边距磁场上界面H高处自由落下，线 框下落时，保持”边水平且线框平而竖直.已知”边进入磁 场以后，cd边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这5X X X X X XX X X X X一阶段的最大值，此时山

11、边距上边界为加，求：(1) 线框肪边进入磁场时的速度大小；(2) 从线框边进入磁场到线框速度达到最大的过程中，线框中产生的热量.答案:(1) v= (2gh) 1/2(2) Q=mg (H+h+hi) m3R2g2/2B4L414如图所示，在光滑的水平而上，有竖直向下的匀强磁场，分布在宽度 为L的区域里，现有一边长为a(aL-磁场的磁感应强度B = .OT9方向与线 框平面垂直。如图2所示，令线框从de边离磁场区域上边界PP的距离为h=0.7m处自由下 落，已知线框的de边进入磁场以后，ab边到达边界PP，之前的某一时刻线框的速度已达到 这一阶段的最大值。问从线框开始下落，到de边刚刚到达磁场区域下边界QQ为勺过程中， 磁场作用于线框的安培力做的总功为多少？ （ g= 1加