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1、电磁感应专题练习1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动，线圈共 100匝，转动的角速度为n /3(rad/s )，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值为0.03Wb，则：(1 )线圈平面转到与磁感线平行时，感应电动势为多少？(2)当线圈平面与中性面夹角为 n /3时，感应电动势为多少？2、一单匝矩形线圈abcd放置在水平面内，线圈面积为 S = 100cm2，线圈处在匀强磁场中，磁场 方向与水平方向成30角，求：(1) 若磁场的磁感应强度B = 0.仃，则穿过线圈的磁通量为多少？(2) 若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按B = 0.1+0.2t (T的规律变化，线圈中产生的
2、感应电动势为多大？3、( 13分)均匀导线制成的单位正方形闭合线框 abcd，每边长为L,总电阻为R,总质量为m。 将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持 在坚直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当 cd边刚进入磁场时，求：(1) 线框中产生的感应电动势大小;(2) cd两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度 h所应满足的条件。(1)导体棒 AB产生的感应电动势 E和AB棒上的感应电流方向,(10分)如图所示，平行光滑 U形导轨倾斜放置，倾角为30，导轨间的距离L = 1. 0m电阻R= 3. 0Q,导轨电阻
3、不计。匀强磁场的方向垂直于导轨平面 向上，磁感应强度B= 2. 0T,质量m=0. 4kg、电阻r = 1 . 0 Q的金属棒ab垂直置于导轨上。现 用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为 F = 5. 0N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行。 求金属棒ab达到匀速运动时的速度大小。(g取10m s2)5、( 14分)如图所示，两个光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)相距L=50cm，导体棒AB的电阻为r = 1Q ,且可以在光滑金属导轨上滑动，定值电阻R1 = 3 Q , R2= 6Q ,整个装置放在磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直与整个导轨平面，现用外力F拉着AB向右
4、以v =5m/s速度作匀速运动。(2)导体棒 AB两端的电压 Uol = 0.2米，在导轨的一端接有6、如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为阻值为R= 0.5欧的电阻，在 X0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B= 0.5特斯拉。质量为mF 0.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0= 2米/秒的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力 F的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a= 2米/秒2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求:(1) 电流为零时金属杆所处的位置;(2 )电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方
5、向;(3) 保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度 v0取值的关系。7、( 18分)如图所示，两条相距l=0.20m的平行光滑金属导轨中间水平，两端翘起。虚线MN PQ之间是水平部分，MN PQ之间的距离 d=1.50m，在此区域存在竖直向下的匀强磁场B=0.50T，轨道右端接有电阻 R=1.50 Q。一质量为 m=10g的导体棒从左端高H=0.80m处由静止下滑，最终停在距MP右侧L=1.0m处，导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r=0.50 Q，其他电阻不计，g 取 10m/s2。求：(1) 导体棒第一次进入磁场时，电路中的电流;(2) 导体棒在轨道
6、右侧所能达到的最大高度;(3)导体棒运动的整个过程中，通过电阻R的电量8、如图甲所示，两根相距L=0.5m且足够长的固定金属直角导轨，一部分水平，另一部分竖直。质量均为m=0.5kg的金属细杆ab、cd始终与导轨垂直且接触良好形成闭合回路，水平导轨与ab杆之间的动摩擦因数为 卩，竖直导轨光滑。ab与cd之间用一根足够长的绝缘细线跨过定滑轮相连，每 根杆的电阻均为R=1Q，其他电阻不计。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，现用一平行于水平导轨的恒定拉力 F作用于ab杆，使之从静止开始向右运动，ab杆最终将做匀速运动，且在运动过程中，cd杆始终在竖直导轨上运动。当改变拉力F的大小时，ab杆相对应的匀
7、速运动的速度v大小也随之改变，F与v的关系图线如图乙所示。不计细线与滑轮之间的摩擦和空气阻力，g取10m/s2。求：(1) 杆与水平道轨之间的动摩擦因数卩和磁感应强度 B各为多大？(2) 若ab杆在F=9N的恒力作用下从静止开始向右运动8m时达到匀速状态，则在这一过程中整个 回路产生的焦耳热为多少？9、 如图，两足够长平行光滑的金属导轨MN PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角a =30,导轨电阻不计磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L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m电阻为 R.两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻 RL=4R定值
8、电阻 R1=2R，电阻箱电阻调到使R2=12R，重力加速度为 g,现将金属棒由静止释放，试求：(1) 金属棒下滑的最大速度为多大？(2) 当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；(3) R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？10、 如图所示，光滑平行导轨 MN PQ固定于同一水平面内，导轨相距l=0.2m，导轨左端接有“0.8V 0.8W”的小灯泡，磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面，导体棒ab的导轨良好接触，导体棒 ab在水平拉力作用下沿导轨向右运动，此过程中小灯泡始终正常发光，已知导轨与导体棒每米长度的电阻
9、r=0.5，其余导线电阻不计，导体棒ab的质量 m=0.1kg，ab到左端 MP的距离为x，求：(1) 导体棒的速度 v与x的关系式;(2) 导体棒从x仁0.1m处运动到x2=0.3m处的过程中水平拉力所做的功11、如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为 R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在M N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME NF相接，EF之间接有电阻 R2,已知R1 = 12R, R2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II ,磁感应强度大小均为B。现有质量为m电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金
10、属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为 v2。(1 )求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。I和II之间的距离h和R2上的(2) 若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场 电功率P2。(3)若将磁场II的CD边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3，要使其在外力F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式12、在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的平行板电容器两极板M N间距离d=10mm定值电阻 R1=R2=12Q
11、 , R3=2Q，金属棒 ab电阻r=2Q，其它电阻不计。磁感应强度B=0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m=1x 10-14kg，带电量q=-1x 10-14C的微粒恰好静止不动。取g=10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。且运动速度保持恒定。试求：(1)匀强磁场的方向;(2) ab两端的路端电压；(3) 金属棒ab运动的速度13、如下图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Q的定值电阻 R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。
12、导体棒 a的质量 ma=0.2kg、电阻 Ra=3Q ;导体棒 b的质量 mb=0.1kg、电阻 Rb=6Q，它们 分别从图中 M N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿岀磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为 g=10m/s2(不计a、b之间的作用)求：(1) 在整个过程中，a、b两棒克服安培力分别做的功;(2) M点和N点距L1的高度。14、竖直放置的平行光滑金属导轨，置于水平方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0 . 4T,方向垂直于导轨平面金属棒ab与导轨接触良好，在外力作用下以速度v向左匀速运动导轨宽度L=1 m,电阻R1 = R3=8 Q , R
13、2=4 Q，导轨电阻不计，金属棒 ab电阻不能忽略。平行板电容器水平放 置，两板间距 d=10 mm,板间有一质量为 m=10-14kg、电量为q=10-15C的粒子.开关 S断开时粒子 处于静止状态，闭合后粒子以a=6 m/s2的加速度匀加速下落，g取10m/s2 .求：(1金属棒运动的速度；(2闭合开关S后，作用于棒上的外力功率.TV D *15、如图所示，有上下两层水平放置的平行光滑导轨，间距是L,上层导轨上搁置一根质量为m电阻是R的金属杆ST,下层导轨末端紧接着两根竖直平面内的半径为r的光滑绝缘半圆形轨道，在靠近半圆形轨道处搁置一根质量也是m,电阻也是R的金属杆AB。上下两层平行导轨所
14、在区域里有一个竖直向下的匀强磁场。当闭合开关S后，当有电荷量 q通过金属杆 AB时，杆AB滑过下层导轨，进入半圆形轨道并且刚好能通过轨道最高点D F后滑上上层导轨。设上下两层导轨都是够长，电阻不计。求磁场的磁感应强度。求金属杆AB刚滑到上层导轨瞬间，上层导轨和金属杆组成的回路中的电流。问从AB滑到上层导轨到具有最终速度这段时间里上层导轨回路中有多少能量转变为内能?16、( 16分)水平面内固定R0 =0.1 Q,阻，导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量U形光滑金属导轨，轨道宽d =2m，导轨的左端接有R=0.3 Q的电m=0.1kg的导体棒 ab，其余电阻不计,M=0.3 kg
15、的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示已知t=0时，B=1T,，此时重物上方的连线刚刚被拉直从t=0开始，磁场以=0.1 T/s 均匀增加，取 g=10m/s2 .求：(1) 经过多长时间t物体才被拉离地面.(2) 在此时间t内电阻R上产生的电热 Q.P17、( 16分)如图所示， MN PQ为足够长的平行导轨，间距L=0.5m .导轨平面与水平面间的夹角0 =37 NQL MN NQ间连接有一个 R=3Q的电阻.有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B0=1T.将一根质量为 m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r=2 Q，其余部分电阻不计现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行已知金属棒与导轨间的动摩擦因数卩=0.5，当金属棒滑行至 cd处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为s=2m.试解答以下问题：(g=10m/s2，sin37 =0.6，cos37
