湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)檢測(cè)試題

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1、湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)檢測(cè)試題 【例題1】如圖所示，O1O2是矩形導(dǎo)線框abcd的對(duì)稱軸，其左方有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下哪些情況下abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生（ ） a d b c O1 O2 A．將abcd 向紙外平移 B．將abcd向右平移 C．將abcd以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60° D．將abcd以cd為軸轉(zhuǎn)動(dòng)60° 類型題： 2、楞次定律的應(yīng)用 【例題2】如圖，在同一鐵芯上繞兩個(gè)線圈A和B，單刀雙擲開關(guān)S原來接觸點(diǎn)1，現(xiàn)在把它扳向觸點(diǎn)2，則在開關(guān)S斷開1和閉合2的過程中，流過電阻R中電流的方向是

2、（ ） A．先由P到Q，再由Q到P B．先由Q到P，再由P到Q C．始終是由Q到P D．始終是由P到Q 【鞏固2-1】如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當(dāng)ab 桿做如下那些運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿將向右移動(dòng)？（ ） c d L2 L1 b a A．向右勻速運(yùn)動(dòng) B．向右加速運(yùn)動(dòng) C．向左加速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng) 【鞏固2-2】如圖所示，條形磁體附近放置有三個(gè)矩形線圈A、B、C，A在N極附近A1處垂直磁體，B在N極附近B1處平行于磁體，C在S極上方附近C1處平行于磁體，分析下列情況下線圈中感應(yīng)電流的方向。 （1）A線圈從A1處向右平動(dòng)，

3、經(jīng)過A2處到達(dá)S極附近A3處的過程中；A2為磁體的正中間。 （2）B線圈從B1處向右平動(dòng)，經(jīng)過B2處到達(dá)S極附近B3處的過程中；B2為磁體的正中間。 （3）C線圈從C1處向下平動(dòng)，經(jīng)過C2處到達(dá)S極下方附近C3處的過程中；C2為S極中線位置。 【鞏固2-3】如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（ ） d a b c Ⅰ Ⅱ Ⅲ N A．沿abcd流動(dòng) B．沿dcba流動(dòng) C．由Ⅰ到Ⅱ都是abcd流動(dòng)，由Ⅱ到

4、Ⅲ是dcba流動(dòng) D．由Ⅰ到Ⅱ都是dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是abcd流動(dòng) 【鞏固2-7】在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)．規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖所示，磁場(chǎng)向上為正．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時(shí)間 t 按圖變化時(shí)，下列能正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是（ ） I B B0 -B0 0 1 2 3 4 5 t I0 -I0 0 1 2 3 4 5 t/s A I0 -I0 0 1 2 3 4 5 t/s B I/A I/A I0 -I0 0 1 2 3 4 5 t/s C I

5、0 -I0 0 1 2 3 4 5 t/s D I/A I/A 【鞏固2-8】矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在外力控制下靜止不動(dòng)，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度Ｂ隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，在0～4 s內(nèi)，線框ab邊受力隨時(shí)間變化的圖象（力的方向規(guī)定以向左為正方向）可能是下圖中的（ ） a d c b 0 B t/s 4 2 甲 乙 0 F/N t/s 4 2 A 0 t/s 4 2 B F/N 0 F/N t/s 4 2 C 0 t/s 4

6、 2 B F/N 【鞏固2-9】如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引的是( ) a b c A．向右做勻速運(yùn)動(dòng) B．向左做勻速運(yùn)動(dòng) C．向右做減速運(yùn)動(dòng) D．向右做加速運(yùn)動(dòng) 【鞏固2-10】如圖所示，閉合導(dǎo)體環(huán)固定。條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線下落過程，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？ N S v0 M 2．“來拒去留”。從運(yùn)動(dòng)的效果上看，也可以形象地述為“敵”進(jìn)“我”退，“敵”逃“我”追。 【例題3】如圖所示，當(dāng)磁鐵繞O1O2軸勻

7、速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，矩形導(dǎo)線框（不考慮重力）將如何運(yùn)動(dòng)？ O2 O1 【鞏固3-1】如圖所示，矩形閉合線圈放置在水平薄板上，有一塊蹄形磁鐵如圖所示置于平板的正下方（磁極間距略大于矩形線圈的寬度。）當(dāng)磁鐵勻速向右通過線圈時(shí)，線圈仍靜止不動(dòng)，那么線圈受到薄板的磨擦力方向和線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向（從上向下看）是（ ） A．磨擦力方向一直向左 B．磨擦力方向先向左、后向或右 C．感應(yīng)電流的方向順時(shí)針→逆時(shí)針→逆時(shí)針→順時(shí)針 D．感應(yīng)電流的方向順時(shí)針→逆時(shí)針 【鞏固3-2】如圖所示，水平面上有兩根平行導(dǎo)軌，上面放兩根金屬棒a、b。當(dāng)條形磁鐵如圖向下移動(dòng)時(shí)（不到達(dá)導(dǎo)軌平面），

8、a、b將如何移動(dòng)？ a b 【鞏固3-3】如圖所示，絕緣水平面上有兩個(gè)離得很近的導(dǎo)體環(huán)a、b。將條形磁鐵沿它們的正中向下移動(dòng)（不到達(dá)該平面），a、b將如何移動(dòng)？ a b 3．“增縮減擴(kuò)”。 【例題4】如圖所示，通有穩(wěn)恒電流的長(zhǎng)直螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落。在下落過程中，環(huán)面始終保持水平。銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3。位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距離。設(shè)重力加速度為g，則（ ） 1 2 3 R A．a(chǎn)1＜a2＝g B．a(chǎn)3＜a1＜g C．a(chǎn)1＝a3＜a2

9、 D．a(chǎn)3＜a1＜a2 【鞏固4-1】如圖所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí) N M Q P A．P、Q將互相靠攏 B．P、Q相互相遠(yuǎn)離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g 【鞏固4-2】如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°的過程中，放在導(dǎo)軌右端附近的金屬棒ab將如何移動(dòng)？ O1 a O2 b 4．感應(yīng)電流（或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)）的方向阻礙原電流的變化 【例題5】A和B是兩個(gè)大小相同的環(huán)形線圈，將兩線圈平行共軸放置，如圖甲所示

10、，當(dāng)線圈在A中的電流i1隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示時(shí)，若規(guī)定電流方向如圖甲所示的方向?yàn)檎较?，則線圈B中的電流i2隨時(shí)間t變化的圖像是圖中的（ ） i O A B O′ 甲 0 乙 i t i2 0 t A i2 0 t B i2 0 t C i2 0 t D 類型題： 3、二次感應(yīng)問題 【例題6】如圖所示，MN和PQ為兩根足夠長(zhǎng)的水平光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，變壓器為理想變壓器，現(xiàn)在水平導(dǎo)軌部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒ab與導(dǎo)軌電接觸良好，則以下說法正確的是（ ） M N P Q B C R

11、a b A．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則IR≠0，IC≠0 B．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則IR≠0，IC＝0 C．若ab棒在某一中心位置兩側(cè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則IR≠0，IC≠0 D．若ab棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，IR≠0，IC＝0 【鞏固6-1】如圖所示，MN利PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向—卜的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌的N、Q端按理想變壓器的初級(jí)線圈，理想變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C。若用IR、IL、IC分別表示通過R、L和C的電流，不考慮電容器的瞬間充放電，則下列判斷中正確的是（

12、 ） a b B M N P Q R L C A．若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則 B．若ab棒勻加速運(yùn)動(dòng)，則 C．若ab棒做加速度變小的加速運(yùn)動(dòng)，則 D．若ab棒在某一中心位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則 【鞏固6-2】如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（ ） M N P Q A B A、向右勻加速運(yùn)動(dòng) B、向左勻加速運(yùn)動(dòng) C、向右勻減速運(yùn)動(dòng) D、向左勻減速運(yùn)動(dòng) 類型題： 4、法拉弟電磁感應(yīng)定律 1．導(dǎo)體棒切割磁感線 【例題

13、7】“衛(wèi)星懸繩發(fā)電”是人類為尋找衛(wèi)星的新型電力能源供應(yīng)系統(tǒng)而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。假設(shè)在實(shí)驗(yàn)中，用飛機(jī)拖著一根很長(zhǎng)的金屬線（其下端懸掛一個(gè)金屬球，以保證金屬線總是呈豎直狀態(tài)）在高空環(huán)繞地球飛行，且每次飛經(jīng)我國(guó)上空時(shí)都是由西北方向飛向東南方向，則下列說法正確的是（ ） A．這是利用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線切割地磁場(chǎng)的磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的原理，金屬相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的繞組 B．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線上端為正極 C．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，且金屬線的上端為負(fù)極 D．該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，當(dāng)飛機(jī)在北半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其正極；當(dāng)飛機(jī)在南半球由西向東飛行時(shí)，金屬線的上端為其負(fù)極 【鞏固7-1】如圖所示，矩

14、形線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)磁場(chǎng)分別按圖（1）圖（2）兩種方式變化時(shí)，t0時(shí)間內(nèi)線圈產(chǎn)生的電能及通過線圈某一截面的電量分別用W1、W2、q1、q2表示，則下列關(guān)系式正確的是（ A ） B B0 t t0 (1) (2) B B0/2 -B0/2 t t0 A．W1= W2 q1= q 2 B．W1>W2 q1= q 2 C．W1< W2 q1< q 2 D．W1> W2 q 1> q 2 【例題7-2】如圖所示，導(dǎo)體棒和固定導(dǎo)軌良好接觸，與電阻R組成閉合回路處于豎直平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿水平方向，并與導(dǎo)軌平面垂直。將長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不同的導(dǎo)體棒ab置于

15、固定導(dǎo)軌上無初速釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域下落一段距離后將以某，一速度勻速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)速度稱為下落的終極速度。如果磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，忽略導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌電阻及摩擦阻力，那么下列關(guān)于導(dǎo)體棒的終極速度ν和它的重力大小G之間的關(guān)系圖線中正確的是（ ） R a b 0 G v 0 G v 0 G v 0 G v A B C D 【例題7-3】2006年7月1日，世界上海拔最高、線路最長(zhǎng)的青藏鐵路全線通車，青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當(dāng)

16、它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心．線圈邊長(zhǎng)分別為l1和l2，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計(jì)．若火車通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線），t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過程的四個(gè)時(shí)刻，則火車（ ACD ） 鐵軌 線圈 控制中心 火車 B l1 l2 甲 乙 t u u2 u1 t1 t2 a b c d O -u4 -u3 t4 t3 A．在t1~t2時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B．在t3~t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)加速

17、度大小為 D．在t3~ t4時(shí)間內(nèi)平均速度的大小為 2．線框中磁通量發(fā)生變化 【例題7-4】穿過閉合回路的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖像分別如下圖①~④所示。下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的論述中正確的是（ ） t φ ① t φ ② t φ ③ t φ ④ 0 0 0 0 A．圖①中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變 B．圖②中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大 C．圖③中回路0~t1時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于在t1~t2時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．圖④中回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變小再變大 【鞏固7-5】等離子氣流由左方連續(xù)以速度射入P1和P2兩板

18、間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1P2相連接，線圈A內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（ ） B A v0 P1 a b P2 d c 甲 t/s B/T 2 0 -2 1 2 3 4 乙 A．0~1s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B．1~2s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C．2~3s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D．3~4s內(nèi)，ab、cd導(dǎo)線互相排斥 類型題： 自感現(xiàn)象的應(yīng)用 【例題8】如圖所示，電阻R1=3Ω，R2=6Ω，線圈的直流電阻不計(jì)，電源電動(dòng)勢(shì)E=5V，內(nèi)

19、阻r=1Ω。開始時(shí)，電鍵S閉合，則（ ） a b C L S R2 R1 A、斷開S前，電容器所帶電荷量為零 B、斷開S前，電容器兩端的電壓為10/3V C、斷開S的瞬間，電容器a板帶上正電 D、斷開S的瞬間，電容器b板帶上正電 【鞏固8-1】如圖所示，電路中A、B是規(guī)格相同的燈泡，L是電阻可忽略不計(jì)的電感線圈，那么（ ） L E s B A A．合上S，A、B一起亮，然后A變暗后熄滅 B．合上S，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮 C．?dāng)嚅_S，A立即熄滅，B由亮變暗后熄滅 D．?dāng)嚅_S，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅 【鞏固8-2】 在

20、生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。 為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個(gè)元件，在如圖所示的方案中可行的是（ ） L + – S 高壓直流 C L 高壓直流 D + – S L + – S 高壓直流 L + – S 高壓直流 D 【鞏固8-3】在研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，用兩個(gè)完全相同的燈泡a、b分別與自感系數(shù)很大的自感線圈L和定值電阻R組成如圖所示的電路（自感線圈的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后兩燈均可以正

21、常發(fā)光。 關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)下面的說法中正確的是（ ） a b L R A．閉合開關(guān)的瞬間，通過a燈和b燈的電流相等 B．閉合開關(guān)后，a燈先亮，b燈后亮 C．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，a、b兩燈過一會(huì)同時(shí)熄滅 D．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，b燈先熄滅，a燈后熄滅 【鞏固8-4】如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)。電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有（ ） a b c E K L1 L2 A．a(chǎn)先變亮，然后逐漸變暗 B．b先變亮，然后逐漸變暗 C．c先變亮，然后逐漸變

22、暗 D．b、c都逐漸變暗 【鞏固8-5】如圖所示，當(dāng)電鍵S接通后，通過線圈L的電流方向是__________，（填“從a到b”或“從b到a”，下同），通過燈泡的電流方向是_____ _____；電鍵S斷開的瞬間，通過線圈L的電流方向是___________，通過燈泡的電流方向是___________。 【鞏固8-6】如圖所示，是用于觀察自感現(xiàn)象的電路，設(shè)線圈的自感系數(shù)較大，線圈的直流電阻RL與小燈泡的電阻R滿足R L＜R．則在電鍵S由閉合到斷開瞬間，可以觀察到（ ） A．燈泡立即熄滅 B．燈泡逐漸熄滅，不會(huì)閃爍 C．燈泡有明顯的閃爍現(xiàn)象 D．燈泡會(huì)逐漸熄滅，但不一定有

23、閃爍現(xiàn)象 類型題： 5、電磁感應(yīng)結(jié)合閉合電路的歐姆定律 【例題9】如圖所示，直角三角形導(dǎo)線框abc固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab是一段長(zhǎng)為、電阻為R的均勻?qū)Ь€，ac和bc的電阻可不計(jì)，ac長(zhǎng)度為。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)有一段長(zhǎng)度為、電阻為的均勻?qū)w桿MN架在導(dǎo)線框上， 開始時(shí)緊靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑動(dòng)?；瑒?dòng)中始終與ac平行并與導(dǎo)線框保持良好接觸。當(dāng)MN滑過的距離為時(shí)，導(dǎo)線ac中的電流是多大？方向如何？ × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × N

24、 M a c b B 【例題9-1】如圖（a）所示的螺線管的匝數(shù)n=1500，橫截面積S=20cm2，電阻r=1.5Ω，與螺線管串聯(lián)的外電阻R1=1.0Ω，R2=3.5Ω．若穿過螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖（b）所示的規(guī)律變化，計(jì)算R1上消耗的電功率． 類型題： 6、電磁感應(yīng)與電路中電量的計(jì)算 【例題10】如圖所示，平行導(dǎo)軌P、Q相距為d，兩端分別接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，方向如圖；直導(dǎo)線aO的一端與導(dǎo)軌Q在O點(diǎn)相連，aO長(zhǎng)為2d，開始aO與平行導(dǎo)軌垂直，當(dāng)它以角速度ω順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過600時(shí)，上端與導(dǎo)軌P分離（a

25、O繞O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，保持與導(dǎo)軌P有良好接觸），不考慮導(dǎo)軌P、Q與直導(dǎo)線aO的電阻。試分析計(jì)算：整個(gè)過程中有多少電荷量通過電阻R ？ R C ω a o P Q 【鞏固10-1】放在絕緣水平面上的兩條平行導(dǎo)軌MN和PQ之間寬度為L(zhǎng)，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，其它部分電阻不計(jì)．導(dǎo)軌右端接一電容為C的電容器，長(zhǎng)為2L的金屬棒放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端放在導(dǎo)軌PQ上．現(xiàn)將金屬棒以a端為軸，以角速度沿導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角，如圖所示．求這個(gè)過程中通過電阻R的總電量是多少？（設(shè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度比2L長(zhǎng)得多） M P R N

26、 Q C a b 類型題： 6、電磁感應(yīng)與電路中的動(dòng)力學(xué)問題 【例題11】如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻，一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向下。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略，讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。 （1）由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫出ab桿下滑過程中某時(shí)刻的受力示意圖； （2）在加速下滑過程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中

27、的電流及其加速度的大??； （3）求在下滑過程中，ab桿可能達(dá)到的速度最大值。 N Q θ θ B a b P R M L 【鞏固11-1】如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌位于水平xOy平面內(nèi)，左端接有阻值為R的電阻，其他部分的電阻均不計(jì)．在x>0的一側(cè)存在垂直xOy平面且方向豎直向下的穩(wěn)定磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度大小按B=kx規(guī)律變化（其中k是一大于零的常數(shù)）．一根質(zhì)量為m的金屬桿垂直跨擱在光滑的金屬導(dǎo)軌上，兩者接觸良好． 當(dāng)t =0時(shí)直桿位于x=0處，其速度大小為v0，方向沿x軸正方向，在此后的過程中，始終有一個(gè)方向向左的變力F作用于金屬桿，使金屬桿的加

28、速度大小恒為a，加速度方向一直沿x軸的負(fù)方向．求： R y x d v0 （1）閉合回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間有多長(zhǎng)？ （2）當(dāng)金屬桿沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的速度為時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？此時(shí)作用于金屬桿的外力F多大？ 類型題： 7電磁感應(yīng)與電路中的功能綜合問題 【例題12】如圖所示，電動(dòng)機(jī)通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細(xì)繩牽引一根原來靜止的長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，導(dǎo)體棒緊貼在豎直放置、電阻不計(jì)的金屬框架上，導(dǎo)體棒的電阻R=1，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其方向垂直于導(dǎo)體框架所在的平面。當(dāng)導(dǎo)體棒在電動(dòng)機(jī)牽引下上升h=3.8m時(shí)，獲得穩(wěn)定的速度，此過程中導(dǎo)

29、體棒產(chǎn)生的熱量Q=2J。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別恒為7V和1A。電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=1，不計(jì)一切摩擦，g=10m/s2。求： a b A V 輪軸 電動(dòng)機(jī) （1）導(dǎo)體棒所達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少？ （2）導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少？ 【鞏固12-1】如圖所示，兩根豎直固定放置的無限長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，寬度為L(zhǎng)，上端接有電阻，導(dǎo)軌上接觸良好地緊貼一質(zhì)量為m、有效電阻為R的金屬桿ab，。整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab由靜止開始下落，下落距離為h時(shí)重力的功率剛好達(dá)到最大，設(shè)重力的最大功率為P。求： L R0 a b （1）

30、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。 （2）金屬桿從開始下落到重力的功率剛好達(dá)到最大的過程中，電阻產(chǎn)生的熱量。 類型題： 8電磁感應(yīng)中圖象綜合問題 【例題13】如圖所示，一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向里和向外，磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，在磁場(chǎng)區(qū)域的左側(cè)相距為L(zhǎng)處，有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場(chǎng)方向垂直?，F(xiàn)使線框以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。若以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定電流逆時(shí)針方向時(shí)的電流和電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)檎珺垂直紙面向里時(shí)為正，則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、磁通量、感應(yīng)電流、和電功率的四個(gè)圖象描述錯(cuò)誤的是（ ） L L L L B B

31、E (BLv) 2 1 0 -1 -2 1 2 3 4 5 T(L/V) φ (BL2) 2 1 0 -1 -2 1 2 3 4 5 T(L/V) A B I (BLv/R) 2 1 0 -1 -2 1 2 3 4 5 T(L/V) P (B2L2v2/R) 2 1 0 1 2 3 4 5 T(L/V) 3 4 C D 【鞏固13-1】如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為a、電阻為R的等邊三角形線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方

32、向相反。線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直。取逆時(shí)針方向的電流為正。若從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象，下面四個(gè)圖中正確的是（ ） a a a B B O i x O i x A B O i x O i x C D 【鞏固13-2】如圖甲所示，兩個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度均為a，一正三角形（高度為a）導(dǎo)線框ABC從圖示位置沿圖示方向勻速穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域，以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，在圖乙中感應(yīng)電流I與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象正確的是（ ） a a

33、 a B B x y I I0 0 -I0 a 2a 3a x I I0 0 -I0 a 2a 3a x A B I I0 0 -I0 a 2a 3a x I0 0 -I0 a 2a 3a x -2I0 I 2I0 C D 2，4，6 【鞏固13-4】如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以a→b→c→

34、d為線框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下i – t 和F—t關(guān)系示意圖中正確的是（ ） L L L R P Q a b c d 1 2 3 l A i 0 3 2 1 l i 0 B 3 2 1 l C F 0 0 F l 1 2 3 D 【鞏固13-5】如圖所示，一寬為40cm的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，一邊長(zhǎng)為 20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定速度v＝20cm/s，通過磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一邊始終與磁場(chǎng)區(qū)域的邊界平行，取它剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻

35、t＝0時(shí)，則下圖中能正確反映感應(yīng)電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ） 40cm i 0 1 2 3 t/s i 0 1 2 3 t/s A B i 0 1 2 3 t/s i 0 1 2 3 t/s C D 【鞏固13-6】如圖所示，LOO’L’為一折線，它所形成的兩個(gè)角∠LOO’和∠OO’L’均為45°。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直于紙面向里，一邊長(zhǎng)為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO’的方向以速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，在t＝0的刻恰好位于圖中所示位置。以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流－時(shí)間（

36、I－t）關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位）（ D ） × × × × × × × l × × × × × × × × × × × l l v L O O/ L/ 45° t I 0 1 2 3 A t I 0 1 2 3 B t t I 0 1 2 3 C I 0 1 2 3 D 【鞏固13-7】如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdef位于紙面內(nèi)，況的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與

37、磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。以a→b→c→d→e→f為線框中的電動(dòng)勢(shì)ε的正方向，以下四個(gè)ε-t關(guān)系示意圖中正確的是（ ） l l l l 2l 2l a b c d e f P Q R O t 1 2 3 4 ε 1 2 3 4 O t A B ε 1 2 3 4 O t 1 2 3 4 O t ε C D 類型題： 9電磁感應(yīng)綜合問題 【例題14】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與

38、水平面間夾角均為θ=370，導(dǎo)軌間距為lm，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。兩根金屬棒ab和a'b'的質(zhì)量都是0.2kg，電阻都是1Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，兩個(gè)導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小相同。讓a'b'固定不動(dòng)，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，整個(gè)回路消耗的電功率為8W。求 a b M P O K a′ b′ Q N θ θ θ θ (1)ab達(dá)到的最大速度多大？ (2)ab下落了30m高度時(shí)，其下滑速度已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量Q多大

39、？ (3)如果將ab與a'b'同時(shí)由靜止釋放，當(dāng)ab下落了30m高度時(shí)，其下滑速度也已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量Q'為多大？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8) 【鞏固14-1】?jī)筛嗑酁長(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面．質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，桿與水平和豎直導(dǎo)軌之間有相同的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，回路總電阻為2R，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也正好以

40、某一速度向下做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g，求： （1）ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度v1； （2）ab桿所受拉力F； （3）ab桿以v1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿以v2（v2已知）勻速運(yùn)動(dòng)，則在cd桿向下運(yùn)動(dòng)過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱． 【鞏固14-2】如圖所示，光滑矩形斜面ABCD的傾角θ=30°，在其上放置一矩形金屬線框abcd，ab的邊長(zhǎng)l1 = 1m，bc的邊長(zhǎng)l2 = 0.6m，線框的質(zhì)量m = 1kg，電阻R = 0。1Ω，線框通過細(xì)線繞過定滑輪與重物相連，細(xì)線與斜面平行且靠近；重物質(zhì)量M = 2kg，離地面的高度為H = 4.8m；斜

41、面上efgh區(qū)域是有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于斜面向上；已知AB到ef的距離為S1 = 4.2m，ef到gh的距離S2 = 0.6m，gh到CD的距離為S3 = 3.8m，取g =10m/s2；現(xiàn)讓線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)（開始時(shí)刻，cd與AB邊重合），發(fā)現(xiàn)線框勻速穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，求： A B d c b a P f g h e D Q C M H=4.8m 4.2m 0.6m 3.8m （1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v （2）efgh區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B （3）線框在通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q （4）線框從開始運(yùn)動(dòng)到ab邊與CD邊重合需經(jīng)歷

42、多長(zhǎng)時(shí)間 【鞏固14-3】如圖光滑斜面的傾角θ＝30°，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長(zhǎng)l1＝1m，bc邊的長(zhǎng)l2＝0.6m，線框的質(zhì)量m＝1kg，電阻R＝0.1Ω，線框用細(xì)線通過定滑輪與重物相連，重物質(zhì)量M＝2kg，斜面上ef線與gh線（ef∥gh ∥pq）間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1＝0.5T， gh線與pq線間有垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2＝0.5T．如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線所用的時(shí)間為2.3s ，求： e f h a b c d θ

43、 g p q （1）求ef線和gh線間的距離； （2）ab邊由靜止開始運(yùn)動(dòng)到gh線這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱； （3） ab邊剛進(jìn)入gh線瞬間線框的加速度． 【鞏固14-4】磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具，它是經(jīng)典電磁學(xué)與現(xiàn)代超導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。磁懸浮列車具有兩個(gè)重要系統(tǒng)。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力（可由超導(dǎo)電磁鐵提供）使車體在導(dǎo)軌上懸浮起來與軌道脫離接觸。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就是在沿軌道安裝的繞組（線圈）中，通上勵(lì)磁電流，產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與固定在車體下部的感應(yīng)金屬框相互作用，使車體獲得牽引力。 圖10（乙） B1 v B2 固定在

44、列車下面的導(dǎo)線框A 移動(dòng)的磁場(chǎng) 移動(dòng)的磁場(chǎng) 圖10（甲） 為了有助于了解磁懸浮列車的牽引力的來由，我們給出如下的簡(jiǎn)化模型，圖10（甲）是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖，圖10（乙）是固定在車底部金屬框與軌道上運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖。水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有豎直(垂直紙面)方向等距離間隔的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bl和B2，二者方向相反。車底部金屬框的寬度與磁場(chǎng)間隔相等，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bl和B2同時(shí)以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會(huì)受到向右的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。 設(shè)金屬框垂直導(dǎo)軌的邊長(zhǎng)L=0.20m、總電阻R=l.6Ω，實(shí)驗(yàn)車與線框的總質(zhì)量m=2.0kg，磁場(chǎng)Bl=B2=B＝1.

45、0T，磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度v0=10m/s。回答下列問題： （1）設(shè)t=0時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)車的速度為零，求金屬框受到的磁場(chǎng)力的大小和方向； （2）已知磁懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力 f1=0.20N，求實(shí)驗(yàn)車的最大速率vm； （3）實(shí)驗(yàn)車A與另一輛磁懸浮正常、質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動(dòng)裝置的磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接，設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)所受阻力f2=0.50N。A與P掛接并經(jīng)過足夠長(zhǎng)時(shí)間后的某時(shí)刻，撤去驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)磁場(chǎng)，設(shè)A和P所受阻力保持不變，求撤去磁場(chǎng)后A和P還能滑行多遠(yuǎn)？ 【鞏固14-5】唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處

46、于水磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)怕波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。 下列說法中正確的是（ ） A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)原理工作的 B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 D．膜片振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 【鞏固14-6】如圖所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣斜面上，靜止地放置著一個(gè)匝數(shù)匝的圓形線圈，其總電阻、總質(zhì)量、半徑．如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑現(xiàn)在將線圈靜止放在斜面上后．在線圈的水平直徑以下的區(qū)域中，加上垂直斜面方向的，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖所示規(guī)律變化的磁場(chǎng)（提示：通電半圓導(dǎo)線受的安培力與長(zhǎng)為直徑的直

47、導(dǎo)線通同樣大小的電流時(shí)受的安培力相等）問： 37 0 0.5 1.0 1.5 2.0 B/T 1 2 t/s （1）剛加上磁場(chǎng)時(shí)線圈中的感應(yīng)電流大小? （2）從加上磁場(chǎng)開始到線圈剛要運(yùn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的熱量? （最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，，?。? 【鞏固14-7】豎直放置的平行金屬板M、N相距d=0.2m，板間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，極板按如圖所示的方式接入電路。足夠長(zhǎng)的、間距為L(zhǎng)=1m的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF水平放置，導(dǎo)軌間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B。電阻為r=1的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好。已知滑動(dòng)變阻器的

48、總阻值為R=4，滑片P的位置位于變阻器的中點(diǎn)。有一個(gè)質(zhì)量為m=1.0×10kg、電荷量為q=+2.0×10C的帶電粒子，從兩板中間左端沿中心線水平射入場(chǎng)區(qū)。不計(jì)粒子重力。 M v0 B d N P R C a b E D F B （1）若金屬棒ab靜止，求粒子初速度v0多大時(shí)，可以垂直打在金屬板上？ （2）當(dāng)金屬棒ab以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讓粒子仍以相同初速度v0射入，而從兩板間沿直線穿過，求金屬棒ab運(yùn)動(dòng)速度v的大小和方向。 【鞏固14-8】（15分）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角，

49、導(dǎo)軌電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為m1=2kg、電阻為R1=1。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右側(cè)電路，電路中通過導(dǎo)線接一對(duì)水平放置的平行金屬板，兩板間的距離和板長(zhǎng)均為d=0.5m，定值電阻為R2=3，現(xiàn)閉合開關(guān)S并將金屬棒由靜止釋放，重力加速度為g=10m/s2，試求： B1 S Q N a b M P B2 R2 v （1）金屬棒下滑的最大速度為多大？ （2）當(dāng)金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率P為多少？ （3）當(dāng)金屬棒穩(wěn)定下滑時(shí)，在水

50、平放置的平行金屬間加一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=3T，在下板的右端且非常靠近下板的位置有一質(zhì)量為m2=3×10—4kg、帶電量為q=－1×10-4C的液滴以初速度v水平向左射入兩板間，該液滴可視為質(zhì)點(diǎn)。要使帶電粒子能從金屬板間射出，初速度v應(yīng)滿足什么條件？ 【鞏固14-9】如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，間距為L(zhǎng)，與水平面成　角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，且R1=R2=R．R1支路串聯(lián)開關(guān)S，原來S閉合，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，接觸面粗糙且始終接觸良好，導(dǎo)體棒的有效電阻也為R，現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋

51、放沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為v，此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為重力功率的3/4。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。試求： （1）在上述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。? （2）如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路產(chǎn)生的電熱是多少？ （3）斷開開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離后，通過導(dǎo)體棒ab的電量為q，求這段距離是多少？ 【鞏固14-10】如圖所示，兩條平行的足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成α=53o角，導(dǎo)軌間距離L=0.8m。其上端接一電源和一固定電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，其內(nèi)阻及導(dǎo)軌的電阻可忽略

52、不計(jì)。 固定電阻R=4.5Ω。導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直且水平，其質(zhì)量m=3×10-2kg，電阻不計(jì)。 整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。(g=10m/s2 sin53o=0.8 cos53o=0.6 ) R b a B a （1）將ab棒由靜止釋放，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的速度，求此時(shí)電路中的電流； （2）求ab穩(wěn)定時(shí)的速度； （3）求ab棒以穩(wěn)定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中產(chǎn)生的焦耳熱功率PQ及ab棒重力的功率PG 。從計(jì)算結(jié)果看兩者大小關(guān)系是怎樣的？請(qǐng)解釋為什么有這樣的關(guān)系？ 【鞏固14-11】如圖所示，半徑為r、圓心為的虛線所圍的圓形區(qū)

53、域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)右側(cè)有一會(huì)豎直放置的平行金屬板M和N，兩板間距離為L(zhǎng)，在MN板中央有一個(gè)小孔、，、、在同一水平直線上，與平行金屬板相接的是兩條豎直放置間距也為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與電阻為R的電阻形成閉合回路（導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì)），該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)裝置處在真空室中。有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流（重力不計(jì)），以速率從圓形磁場(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場(chǎng)區(qū)域，最后從小孔射出?，F(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開始勻速運(yùn)動(dòng)，此后粒子恰好不能從射出，而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)F射出。求： F

54、 E v0 O1 O2 O3 N M L R P Q （1）圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 （2）導(dǎo)體棒的質(zhì)量M （3）棒下落h的整個(gè)過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱 （4）粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間 【鞏固14-12】用一電動(dòng)機(jī)提升處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線圈，已知線圈的匝數(shù)為N，長(zhǎng)為L(zhǎng)，寬為d，質(zhì)量為m，電阻為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。 開始時(shí)線圈的上邊緣與有界磁場(chǎng)的上邊緣平齊，當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過跨過兩定滑輪的細(xì)繩將線圈提離磁場(chǎng)。 若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)輪的半徑為r，轉(zhuǎn)速為n，求此過程中（重力加速度為g） L d B O A （1）細(xì)繩

55、對(duì)線圈的拉力為多大？ （2）流過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？ （3）電動(dòng)機(jī)對(duì)線圈做的功為多少？ 【鞏固14-13】如圖所示，光滑導(dǎo)軌MN、PQ在同一水平內(nèi)平行固定放置，其間距d=1m，右端通過導(dǎo)線與阻值RL=8Ω的小燈泡L相連，CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量m=50g、阻值為R=2Ω的金屬棒在恒力F作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)m后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。(不考慮導(dǎo)軌電阻，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸)。求： F s E F P M d C D N L Q （1）恒力F的大??； （2）小燈泡發(fā)光時(shí)

56、的電功率。 【鞏固14-14】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接有阻值的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌寬度，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。質(zhì)量、連入電路的電阻的金屬棒在較高處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒下滑高度時(shí)，速度恰好達(dá)到最大值。金屬棒在下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌良好接觸取。求： B b a R R θ （1）金屬棒由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能的減少量。 （2）金屬棒由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)軌上端電阻中產(chǎn)生的熱量。 【鞏固14-15】如圖所示a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在的平面（紙面）向里，導(dǎo)軌的a1b1段與a2b2段是豎直的，距離為l1；c1d1段與c2d2段也是豎直的，距離為l2x1y1與x2y2為兩根用不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線相連的金屬細(xì)桿，質(zhì)量分別為m1和m2，它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸．兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的總電阻為R．F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力．已知兩桿運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，已勻速向上運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)作用在兩桿上的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率．