1、習(xí)題35電磁感應(yīng)綜合練習(xí)abcdMN1.如圖所示，粗細(xì)均勻的金屬絲制成長(zhǎng)方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd（ad>ab），處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中同種材料同樣規(guī)格的金屬絲MN可與導(dǎo)線(xiàn)框保持良好的接觸并做無(wú)摩擦滑動(dòng)當(dāng)MN在外力作用下從導(dǎo)線(xiàn)框左端向右勻速運(yùn)動(dòng)移動(dòng)到右端的過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框消耗的電功率A.始終增大 B.先增大后減小 C.先減小后增大 D.增大減小，再增大再減小 lav0v2.如圖所示，在光滑水平面上有一個(gè)豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在寬度為l的區(qū)域內(nèi)。現(xiàn)有一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框（a< l），以初速度v0垂直于磁場(chǎng)邊界沿水平面向右滑過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)域，滑出時(shí)的速度為v下列說(shuō)法中正確的是 A.導(dǎo)線(xiàn)框完全進(jìn)入

2、磁場(chǎng)中時(shí)，速度大于(v0+ v)/2B.導(dǎo)線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)，速度等于(v0+ v)/2C.導(dǎo)線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)，速度小于(v0+ v)/2D.以上三種都有可能acbd3.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線(xiàn)綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線(xiàn)后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 A.兩根導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌形成的回路中將產(chǎn)生持續(xù)的交變電流B.兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向總是相同的

3、C.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒D.兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒AV4.如圖所示，電動(dòng)機(jī)牽引一根長(zhǎng)l=1.0m，質(zhì)量為m=0.10kg，電阻為R=1.0的導(dǎo)體棒MN，沿寬度也是l的固定導(dǎo)線(xiàn)框，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中從靜止開(kāi)始上升當(dāng)導(dǎo)體棒上升了h=3.8m時(shí)達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定的速度該過(guò)程中導(dǎo)體產(chǎn)生的電熱為2.0J已知電動(dòng)機(jī)牽引導(dǎo)體棒過(guò)程中電壓表、電流表的示數(shù)分別穩(wěn)定在7.0V和1.0A，電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為r=1.0不計(jì)導(dǎo)線(xiàn)框的電阻及一切摩擦求：導(dǎo)體棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)到穩(wěn)定速度所經(jīng)歷的時(shí)間tt/s0.1 0.2 0.3 B/T0.20.1BO

4、5.如圖所示，一只橫截面積為S=0.10m2，匝數(shù)為120匝的閉合線(xiàn)圈放在平行于線(xiàn)圈軸線(xiàn)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線(xiàn)圈的總電阻為R=1.2該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示求：從t=0到t=0.30s時(shí)間內(nèi)，通過(guò)該線(xiàn)圈任意一個(gè)橫截面的電荷量q為多少？這段時(shí)間內(nèi)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的電熱Q為多少？ y Oxa bd cvB6.如圖所示，垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度在沿y軸方向是不變的，在沿x軸方向是均勻增加的，增加率為1T/m現(xiàn)有一個(gè)長(zhǎng)為0.20m，寬為0.10m的矩形金屬框，電阻為0.020，正以v=2.0m/s的速度沿x方向向右勻速運(yùn)動(dòng)為維持這一勻速運(yùn)動(dòng)，需對(duì)金屬框施加多大的水平拉力？Bdc

5、abe f7.如圖所示，固定在絕緣水平面上的的金屬框架cdef處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒ab電阻為r，跨在框架上，可以無(wú)摩擦地滑動(dòng)，其余電阻不計(jì)在t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，adeb恰好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，增加率為k(T/s)，用一個(gè)水平拉力讓金屬棒保持靜止在t=t1時(shí)刻，所施加的對(duì)金屬棒的水平拉力大小是多大？若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)金屬棒以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以使金屬棒中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？寫(xiě)出B與t間的函數(shù)關(guān)系式L1L2hH8.如圖所示，長(zhǎng)L1=1.0m，寬L2=0.50m的矩形導(dǎo)線(xiàn)框，質(zhì)

6、量為m=0.20kg，電阻R=2.0其正下方有寬為H（H>L2），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.0T，垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)現(xiàn)在，讓導(dǎo)線(xiàn)框從下邊緣距磁場(chǎng)上邊界h=0.70m處開(kāi)始自由下落，當(dāng)其下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)，而上邊緣未進(jìn)入磁場(chǎng)的某一時(shí)刻，導(dǎo)線(xiàn)框的速度已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定值求從開(kāi)始下落到導(dǎo)線(xiàn)框下邊緣到達(dá)磁場(chǎng)下邊界過(guò)程中，導(dǎo)線(xiàn)框克服安培力做的功是多少？RMPNLQabB圖19.如圖1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

7、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(kāi)始下滑，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。由b向a方向看到的裝置如圖2所示，請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出ab桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖；在加速下滑過(guò)程中，當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí)，求此時(shí)ab桿中的電流及其加速度的大小；求在下滑過(guò)程中，ab桿可以達(dá)到的速度最大值。Bb圖2Fa1b1c1d1x1y1a2b2c2d2x2y210.圖中a1b1c1d1和a2b2c2d2為在同一豎直面內(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

8、豎直的，距離為l2。x1y1與x2y2為兩根用不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線(xiàn)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)作用于兩桿的重力的功率的大小和回路電阻上的熱功率。Fv(m/s)F(N)O4812161286421011.水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)，一端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿（見(jiàn)下左圖），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場(chǎng)豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿最終將做勻速

9、運(yùn)動(dòng)。當(dāng)改變拉力大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v和F的關(guān)系如下右圖。（取重力加速度g=10m/s2）金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5；磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？由v-F圖線(xiàn)的截距可求得什么物理量？其值為多少？12.如圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。邊長(zhǎng)為l的正方形金屬框abcd（下簡(jiǎn)稱(chēng)方框）放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個(gè)與方框邊長(zhǎng)相同的U形金屬框架MNPQ（下簡(jiǎn)稱(chēng)U形框），U形框與方框之間接觸良好且無(wú)摩擦。兩個(gè)金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r。將方框固定不動(dòng)，用力拉動(dòng)U形框使它以速度

10、v0垂直于NQ邊向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)U形框的MP端滑至方框的最右端時(shí)，方框上的bd兩端的電勢(shì)差為多大？此時(shí)方框的熱功率為多大？若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v0，如果U形框恰好不能與方框分離，則在這一過(guò)程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少？abcdMNQPv0BabcdMNQPB若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v（v>v0），U形框最終將與方框分離。如果從U形框和方框不再接觸開(kāi)始，經(jīng)過(guò)時(shí)間t方框最右端和U形框最左端距離為s，求兩金屬框分離后的速度各多大？13.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成=37º角，下端

11、連接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。求金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小；當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小；abR在上問(wèn)中，若R=2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。（g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）R1R2labMNPQBv14.圖中MN和PQ為豎直方向的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)為0.40m，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。質(zhì)量m為6.0×10-3kg、電阻為1.0的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌，并與其保持光滑接觸。導(dǎo)軌兩端分別接有滑動(dòng)變阻器和阻值為3.0的電阻R1。當(dāng)桿ab達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)以速率v勻速下滑，整個(gè)電路消耗的電功率P為0.27W，重力加速度取10m/s2，試求速率v和滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值R2。 習(xí)題35答案1.D 2.B 3.D 4.v=2m/s，t=1.0s 5.2.0C 18J 6.0.04N 7.(B0+kt1)Kl3/r B=B0L/(L+vt)8. 0.80J 9.圖略