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1、电磁感应综合问题1如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过R的电量为 ( )AQ= BQ=2BL2C CQ= DQ= BL2(+2C )2如图所示，足够长的光滑U型导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为，上端连接一个阻值为R的电阻，置于磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，今有一质量为、有效电阻的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度时，运动的位移为，则A金属杆下滑的最大速度B在此
2、过程中电阻R产生的焦耳热为C在此过程中电阻R产生的焦耳热为D在此过程中流过电阻R的电量为3“热磁振荡发电技术”是新能源研究领域的最新方向，当应用于汽车等可移动的动力设备领域时，会成为氢燃料电池的替代方案。它通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却，使其温度在其临界点上下周期性地振荡，引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减，从而感应出连续的交流电。它的技术原理是物理原理。假设两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L，如图6所示，一导线与两导轨相连，磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直。一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静止释放导体棒进入磁场后速度减小，最终稳定时离磁场上边缘的距
3、离为H整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。下列说法正确的是A整个运动过程中回路的最大电流为B整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为C整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为D整个运动过程中回路电流的功率为4如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2，导轨平面倾斜角=30,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0=8.0V，电流表实数I0
4、=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5，g=10m/s2.。求：（1）细线对金属棒拉力的功率P多大？（2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？（3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？5如图，两根足够长平行光滑的金属导轨相距为l，导轨与水平面夹角为,并处于磁感应强度为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。两金属导轨的上端与阻值为R的灯泡连接，并连接水平放置、长和宽都为d的平行金
5、属板，板内存在垂直纸面向里的磁感应强度为B1的匀强磁场。长为l的金属棒ab垂直于金属导轨，且始终与导轨接触良好。当金属棒固定不动时，质量为m、电荷量为q的粒子流沿中线射入金属板内，恰好在金属板的左下边沿穿出。粒子重力不计，重力加速度为g，导轨和金属棒的电阻不计。（1） 粒子流带何种电荷，速度多大？（2） 现将金属棒由静止释放，待棒沿导轨匀速下滑后，粒子流水平通过，求金属棒质量M。参考答案1D【解析】 由，I=E/R，联立解得ab以a为轴顺时针以转过60的过程中，通过R的电量为q=；在这过程中金属棒ab在回路中产生的感应电动势最大值为2L2B，电容器C充电，以继续转过30的过程中，电容器通过电阻
6、R放电，所以ab以a为轴顺时针以转过90的过程中，通过R的电量为Q= q+ q= BL2(+2C )。选项D正确2 B【解析】 感应电动势为 感应电流为 安培力为 根据平恒条件得解得:由能量守恒定律得: 又因所以由法拉第电磁感应定律得通过R的电量为所以选项B正确3B【解析】 导体棒进入磁场后，先做变减速运动，安培力也逐浙减小，当减到与重力相等时导体棒稳定，所以导体棒进入磁场进入磁场时的速度最大，所产生的感应电动势最大，其感应电流也最大，由自由落体运动规律，进入磁场时的速度大小为，产生的感应电动势为，由闭合电路欧姆定律得选项A错；导体棒稳定后，产生的感应电动势为，根据平衡条件，有，所以；由能量守
7、恒定律可知，减少的机械能转化为回路的电能，电能又转化为内能所以，有，所以，所以选项B正确；克服安培力做功与产生的焦耳热查等，所以选项C错；回路中的电流开始的变化的，所以选项D错4（1）0.3W；（2）0.224J；（3）F = 0.016t + 0.208（N）【解析】试题分析：（1）根据能量转化和守恒，有 解得 P = 0.3W （2）当从静止开始运动经过t1=2s时间，金属棒速度达到最大，设此时为vm，金属棒中电动势为E，电流为I1，受到的安培力为F安，细线的拉力为F拉，则， F安= BI1L P =F拉vm F拉 = mgsin + F安 解得 vm= 1m/s 金属棒从静止开始运动到达
8、到最大速度过程中，设整个电路中产生的热量为Q，由能量转化和守恒得解得 QR=0.224J（3）由图可知 设在t时刻，磁场的磁感应强度为B，金属棒中电动势为E，电流为I，受到的安培力为F安，则（T）， F安 =B ILF安 解得 F = 0.016t + 0.208（N）考点：电磁感应与能量的结合问题.5（1） （2）【解析】试题分析：（1） 由左手定则，可判定粒子流带正电。 （2分）粒子流在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律， （3分）得： （1分） 粒子流恰好在金属板的边沿穿出，由几何关系得 （1分）解得 （1分）故 （1分）（2） 对匀速通过金属板的粒子流，其所受的电场力等于洛伦兹力，有： （2分）金属板的电压， （1分）金属棒受到的安培力 （1分）棒做匀速运动，由力的平衡条件，有： （3分）联立式子，解得： （2分）考点：电磁感应、带电粒子的运动
