电磁感应中力和运动、功和能初步应用题-

1、电磁感应中力和运动、功和能初步应用题1.如图,足够长U 型光滑金属导轨平面与水平面成角(090,其中MN 与PQ 平行且间距为L ,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,NQ 段电阻为R ,导轨其余部分电阻不计。金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab 棒接入电路的电阻为R ,当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时,棒的速度大小为v ,则金属棒ab 在这一过程中 ( (A 运动的平均速度大小为v /2 (B 下滑的位移大小为BLqR2 (C 产生的焦耳热为qBLv(D 受到的最大安培力大小为sin 22RvL B2.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行

2、金属导轨与水平面的夹角为,上端接有定值电阻R ,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B 。将质量为m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P ,导体棒最终以2v 的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和 导体棒的电阻,重力加速度为g ,下列说法中正确的是( (A P =3mg v sin (B 导体棒在速度达到v 后做加速度增大的加速运动(C 当导体棒速度达到21v 时加速度为2gsin (D 在速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功3、如右图所示,平行金属导轨与水平面间的

3、倾角为,导轨电阻不计,与阻值为R 的定值电阻相连,磁感强度为B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m 长为l 的导体棒从ab 位置获平行斜面的大小为v 的初速向上运动,最远到达a /b /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 2l 2v/R B .上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为221mvC .上滑过程中电流做功发出的热量为221mv -mgs (sin +cos D .上滑过程中导体棒损失的机械能为221mv -mgs sin 1. B2. C3.CD33.(14分如图所示,两条平行

4、的金属导轨MP 、NQ 间距L=0.5m ,导轨平面与水平面夹角为,设导轨足够长.导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B =2. 0T ,与导轨上端相连的电池的电动势E =4.5V ,内阻r =0.4,水平放置的导体棒ab 的电阻R 0=1.5,两端始终与导轨接触良好,且能沿导轨无摩擦滑动,与导轨下端相连的电阻R 1=1.0,与单刀双掷开关触点“2”相连的电阻R 2=1.0,电路中其它电阻不计.当S 与触点“1”接通时,导体棒刚好保持静止状态.求: (1匀强磁场的方向;(2S 与触点“1”接通时,导体棒的发热功率;(3当开关S 与触点“2”接通后,导体棒的最大速度 .33.(1磁场的

5、方向是垂直斜面向下 (2 4.86p W = (3v m = 3.6m/s29.(13分如图,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 间接有阻值为3R 的电阻。Q 、N 间接有阻值为6R 的电阻,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S 时,达到最大速度。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12g sin 时,金属杆ab 消耗的电功率;(3金属杆ab 从静止到具有最

6、大速度的过程中,克服安培力所做的功。 9.(1223sin Rmg B d (2223sin 2Rmg B d (33322449sin sin 2R m g mgS B d -33.(14分如图(1所示, 两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为0.8m ,导轨 平面与水平面夹角为,导轨电阻不计。有一个匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为1m的金属棒ab 垂直于MN 、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为0.1kg 、与导轨 接触端间电阻为1。两金属导轨的上端连接右端电路,电路中R 2为一电阻箱。已知灯泡的电阻R L =4,定值电阻R 1=2,调节电阻箱使R 2=12,重力加速度g =10m/s 2。将电键S打开,金属棒由静止释放,1s 后闭合电键,如图(2所示为金属棒的速度随时间变化的图像。求:(1斜面倾角及磁感应强度B 的大小; (2若金属棒下滑距离为60m 时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑100m 的过程中,整个电路产生的电热;(3改变电阻箱R 2的值,当R 2为何值时,