电磁感应补充综合练习-田.doc

电磁感应补充综合练习1粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是（ B ）A. B. C. D.a ba bva bva bvvadcbOxB0.2m0.1mv2一正方形闭合导线框abcd，边长为L0.1m，各边的电阻均为0.1，bc边位于x轴上且b点与坐标原点O重合。在x轴原点O的右侧有宽度0.2m、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁场的磁感强度为1.0T，如图所示。当线框以4.0m/s的速度沿x轴正方形匀速运动穿过磁场区域时，图的的图象表示的是线框从进入磁场到穿出磁场的过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况，其中正确的是（ B ）U/Vx/mL2L3L0.40-0.4AU/Vx/mL2L3L0.40-0.4BU/Vx/mL2L3L0.40-0.4CU/Vx/mL2L3L0.40-0.4DabcdBv3如图所示，单匝矩形线框放在光滑水平面上，线框的ab边长，bc边长，线框总电阻。在垂直线框平面方向加一磁感应强度的有界匀强磁场，并使ab边恰好处于磁场边缘。若用外力拉动线框，使线框沿图中箭头所示方向以的速度做匀速直线运动。求：（1）外力的大小。（2）把线框拉出磁场的过程中，ad的电压大小（3）把整个线框拉出磁场的过程中，外力所做的功。（4）把整个线框拉出磁场的过程中，流过导体横截面的电量是多少？（1）（2） （3） （4）adcbF4先后以速度v和2v匀速地把同一线圈从同一磁场中的同一位置拉出有界的匀强磁场的过程中，如图所示。那么，在先后两种情况下，以下说法正确的是（ AB ）A线圈中感应电流的大小之比为1：2B线圈中产生的热量之比为1：2C线圈中某一横截面上流过的电荷量之比为1：2D沿运动方向作用在线圈上的外力的功率之比为1：2Bv5一个边长为L、匝数为N的正方形线圈的总电阻为R，以恒定的速率v通过磁感应强度为B的匀强磁场区域，线圈平面与磁场方向垂直，磁场宽度为b，如图12所示，整个线圈通过磁场。试用能量转化思想分析计算在下列两种情况下：(1) L<b；(2) L>b，线圈产生的热量各是多少？ abCB答案：(1) ；（2）6如图，边长为20cm的正方形线圈，圈数100匝，线圈两端接在电容为2F的电容器a、b两板上，匀强磁场竖直向上穿过线圈，线圈平面与磁力线成30°角，当磁感强度B以每秒0.2均匀增加时，电容器所带电量为 8×107C ，其中a板带 负 电。7如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在平行导轨上向右滑行，杆与导轨接触良好，整个装置处在垂直导轨平面向内的匀强磁场B中，除电阻R外，其它电阻不计，在ab运动过程中，下面所给的物理量中与金属杆运动的速率v成正比的是（ ABD ）abBRvA、ab中的电流B、作用ab 上的向右的拉力C、拉力对ab杆做功的功率D、回路中磁通量的变化率abBR8如图所示，导体棒ab可以无摩擦地沿足够长的竖直导轨滑动，整个装置处于匀强磁场中。磁场方向垂直导轨平面向里，除电阻R外，其它电阻均不计，在导体棒ab下落的过程中，下面说法正确的是（ CD ）Aab下落的过程中，机械能守恒Bab达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为电阻R上增加的内能Cab达到稳定速度以前，其减少的重力势能等于增加的动能和电阻R上增加的内能之和Dab达到稳定速度以后，其减少的重力势能全部转化为电阻R上增加的内能Bh9如图所示，边长为L、电阻为R、质量为m、匝数为N的正方形线框位于磁感应强度B的匀强磁场上方，由静止开始下落，若要它在进入磁场时的加速度减小，则线框开始下落时距磁场的高度h= 。 B´´´´´´´´´´3hhl图910如图所示，一个质量m的闭合矩形线圈，长为l，高为h。由静止开始下落，进入一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，磁场的边界为水平，磁场的宽度也为h。线圈开始下落时距磁场上边界高度为3h，下落过程中线圈始终保持在竖直平面内，且不发生转动。已知线圈在磁场中运动时做的是匀速运动。求:（1）线圈的电阻R是多大？（2）线圈在穿过磁场的过程中有多少电能转化为内能？ (1)；(2)B0.3B/T048t/s261012-0.311如图的左图所示，面积为50cm2的圆形闭合线圈共100匝，总电阻为15.0，放在匀强磁场中。磁场方向垂直于线圈平面，磁场的磁感应强度B随时间t的变化图像如右图所示，在t=0时刻磁场方向垂直纸面向外。在1min内线圈发出的热量为_4.5×10-2_J。 aBvabcdMN12如图所示，在与水平成a 角的矩形导体框架abcd范围内有垂直框架向上的匀强磁场，磁感应强度为B，框架ad和bc部分电阻不计。ab和cd部分长度为L，电阻均为R。一根质量为m、电阻为2R的金属棒无摩擦地平行ab沿框架向上冲，上升的最大高度为h（未出框架），在此过程中ab共发热Q，求ab发热的最大功率。abcdBF13如图所示，在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨，导轨与水平面夹角为，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感强度的大小为B，平行导轨间距为L。两根金属杆ab和cd可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均为m，电阻均为R。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金属杆ab上，使ab匀速上滑并使cd杆在导轨上保持静止。求：（1）拉力F的大小；（2）ab杆上滑的速度大小；（3）拉力F做功的功率。(1) 由于ab棒和cd棒均处于平衡状态， 对cd棒受力分析， 联立以上两式，得： （2）根据法拉第电磁感应定律， 感应电流为： 结合（2）式可得： （3）作用在ab棒上的拉力恒定，ab棒匀速运动，拉力F的功率 得 。1. 水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab 的运动情况，并求ab的最大速度。vm=FR / B2L2 2. 在磁感应强度为B的水平匀强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC=L。质量m的金属杆PQ用光滑金属套连接在框架AB和CD上，如图。金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时：(1) 开始下滑的加速度为 多少? a=g(2) 框内感应电流的方向怎样？ 方向顺时针(3) 金属杆下滑的最大速度是多少? vm=mgR / B2 L2(4) 从开始下滑到达到最大速度过程中重力势能转化为什么能量减小的重力势能转化为PQ的动能和内能3. 如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，已知ab与导轨间的滑动摩擦系数，导轨和金属棒的电阻都不计。求ab棒的最大速度。 vm= mg (sin- cos)R/ B2L2 4. 如图所示，螺线管匝数n=4，横截面积S=0.1m2，管内匀强磁场B1 以10T/s 的变化率逐渐增强。 螺线管两端分别与两根竖直平面内的平行光滑直导轨相接，垂直导轨的水平匀强磁场B2=2T。现在导轨上垂直放置一根质量m=0.02kg，长l=0.1m的铜棒，回路总电阻为R=5，试求铜棒从静止下落的最大速度。（g=10m/s2）vm=5m/s5. 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见图甲），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v与F的关系如乙图。（g=10m/s2）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若m=0.5kg，L=0.5m，R=0.5，磁感应强度B为多大？（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量? 其值为多少? （1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动（3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f， f=2 N；若金属杆受到的阻力仅为滑动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数 =0.46. （04京）如图1所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L, M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。（1）由b向a方向看到的装置如图2所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；（2）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。