1、第四章第四章 電磁感應電磁感應高中物理選修321、粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行，現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移動過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是：（ ）a v b a b a b v v a b v （A） （B） （C） （D） 2在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規定線圈中感應電流的正方向如圖所示，當磁場的磁感應強度B隨時間t如圖變化時，正確表示線圈感應電動勢E變化的是：（ ）3、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、

2、MN，當PQ在外力作用下運動時， MN在磁場力作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是( )A向右加速運動 B向左加速運動C向右減速運動 D向左減速運動4、一個質量m=16g，長d=0.5m，寬L=0.1m，電阻R=0.1的矩形線框從高處自由落下，經過5m高度，下邊開始進入一個跟線框平面垂直的勻強磁場.已知磁場區域的高度h=1.55m，線框進入磁場時恰好勻速下落.求：(1)磁場的磁感應強度多大？(2)線框下邊將要出磁場時的速率；5、( 2006上海)正方形導線框電阻為R，豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半

3、，線框離開磁場后繼續上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線框不發生轉動求：（1）線框在下落階段勻速進入磁場時的速度V2；（2）線框在上升階段剛離開磁場時的速度V1；（3）線框在上升階段通過磁場過程中產生的焦耳熱Q 6、如圖所示，磁感強度B=1.2T的勻強磁場中有一折成30角的金屬導軌aob，導軌平面垂直磁場方向。一條直導線MN垂直ob方向放置在軌道上并接觸良好。當MN以v=4m/s從導軌O點開始向右平動時，若所有導線單位長度的電阻r=0.1/m。求：（1）經過時間t后，閉合回路的感應電動勢；（2）閉合回路中的電流大小和方向。7、如圖所示：寬度L=1

4、m的足夠長的U形金屬框架水平放置，框架處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=1T，框架導軌上放一根質量m=0.2kg、電阻R=1.0的金屬棒ab，棒ab與導軌間的動摩擦因數=0.5，現用功率恒為6w的牽引力F使棒從靜止開始沿導軌運動（ab棒始終與導軌接觸良好且垂直），當棒的電阻R產生熱量Q=5.8J時獲得穩定速度，此過程中，通過棒的電量q=2.8C（框架電阻不計，g取10m/s2）。問：（1）ab棒達到的穩定速度多大？（2）ab棒從靜止到穩定速度的時間多少？8、（04年北京）如圖所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L0。M、P兩點間接有阻值為R的電

5、阻。一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導軌和金屬桿的電阻可忽略，讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦。求：（1）在加速下滑過程中，當ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大小；（2）求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值。9、如圖，兩根相距l0.4m、電阻不計的平行光滑金屬導軌水平放置，一端與阻值R0.15的電阻相連。導軌x0一側存在沿x方向均勻增大的穩恒磁場，其方向與導軌平面垂直，變化率k0.5T/m，x0處磁場的磁感應強度B00.5T。一根質量m0.

6、1kg、電阻r0.05的金屬棒置于導軌上，并與導軌垂直。棒在外力作用下從x0處以初速度v02m/s沿導軌向右運動，運動過程中電阻上消耗的功率不變。求： (1)電路中的電流；(2)金屬棒在x2m處的速度；(3)金屬棒從x0運動到x2m過程中安培力做功的大小；(4)金屬棒從x0運動到x2m過程中外力的平均功率。 10、如圖（a）所示，一個電阻值為R，匝數為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區域內存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖（b）所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0導線的電阻不計，求0至t

7、1時間內（1）通過電阻R1上的電流大小和方向；（2）通過電阻R1上的電量q及電阻R1上產生的熱量11、光滑平行的金屬導軌MN和PQ，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角=300，勻強磁場磁感應強度B=2.0 T，垂直于導軌平面向上，MP間接有阻值R=2.0 的電阻，其它電阻不計，質量m=2.0 kg的金屬桿ab垂直導軌放置，如圖甲所示用恒力F沿導軌平面向上拉金屬桿ab，由靜止開始運動，vt圖象如圖乙所示，g = 10 ms2,導軌足夠長求：（1）恒力F的大小（2）金屬桿速度為2.0 m/s時的加速度大小12 、 (05江蘇)如圖所示，固定的水平光滑金屬導軌，間距為L，左端接有阻值為R的電阻處在

8、方向豎直、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m的導體棒與固定彈簧相連，放在導軌上，導軌與導體棒的電阻均可忽略初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸求：(1)求初始時刻導體棒受到的安培力(2)若導體棒從初始時刻到速度第一次為零時，彈簧的彈性勢能為Ep，則這一過程中安培力做的功W1和電阻R上產生的焦耳熱Q1分別為多少？(3)導體棒往復運動，最終將靜止于何處？從導體棒開始運動到最終靜止的過程中，電阻R上產生的焦耳熱Q為多少？ 13、(07全國)如圖8所示，在PQ、QR區域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場

9、、磁場方向均垂直于紙面. 一導線框abcdefa位于紙面內，框的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場的邊界P重合，導線框與磁場區域的尺寸如圖8所示從t=0時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區域. 以abcdef為線框中的電動勢的正方向，以下四個t關系示意圖中正確的是（ ）14、如圖所示，兩個垂直紙面的勻強磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B，磁場區域寬度均為a，一正三角形(中垂線長為a)導線框ABC從圖示位置方向勻速穿過兩磁場區域，以逆時針方向為電流的正方向，在下圖中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是( )15、 (09上海)如圖，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值

10、為R的電阻。區域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s。一質量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F0.5v0.4（N）（v為金屬棒運動速度）的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。（已知l1m，m1kg，R0.3，r0.2，s1m）（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；（2）求磁感應強度B的大小；（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規律滿足 ，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？（4）若在棒未出磁場區域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線。

11、16、兩根相距為L的足夠長的金屬直角導軌如圖所示放置，它們各有一邊在水平面內，另一邊垂直于水平面質量均為m的金屬細桿ab、cd與導軌垂直接觸形成閉合回路，桿與導軌之間的動摩擦因素相同，導軌電阻不計，回路總電阻為2R整個裝置處于磁感應強度大小為B，方向豎直向上的勻強磁場中，當ab桿在平行于水平導軌的拉力F作用下以速度v1沿導軌勻速運動時，cd桿也正好以速度v2向下勻速運動重力加速度為g求：回路中的電流強度是多少？動摩擦因素是多少？拉力F等于多少？17、（07年四川）如圖所示，P、Q為水平面內平行放置的光滑金屬長直導軌，間距為L1，處在豎直向下、磁感應強度大小為B1的勻強磁場中。一導體桿ef垂直于

12、P、Q 放在導軌上，在外力作用下向左做勻速直線運動。質量為m、每邊電阻均為r、邊長為L2的正方形金屬框abcd 置于豎直平面內，兩頂點a、b通過細導線與導軌相連，磁感應強度大小為B2的勻強磁場垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止狀態。不計其余部分電阻和細導線對a、b點的作用力。求導體桿ef的運動速度v是多大？18、如圖，兩條平行導軌所在平面與水平地面的夾角為，間距為L。導軌上端接有一平行板電容器，電容為C。導軌處于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面。在導軌上放置一質量為m的金屬棒，棒可沿導軌下滑，且在下滑過程中保持與導軌垂直并良好接觸。已知金屬棒與導軌之間的動摩擦因數為，重力加速度大小為g。忽略所有電阻。讓金屬棒從導軌上端由靜止開始下滑，求:(1)電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關系；(2)金屬棒的速度大小隨時間變化的關系。19、如圖水平光滑長直金屬軌道處于豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，左、右兩邊寬度比L1L2=21，電阻不計。兩金屬棒a、b的質量分別為ma=0.4kg，mb=0.1kg，電阻R=2，垂直于軌道放置。現a以速度v0=10m/s的速度開始向右運動，設a、b始終分別在各自軌道上運動，求這一過程中最多能產生多少電能？ 20、如圖所示，一邊長L=10cm的正方形金屬導體框abcd，從某一高度h