2022年电磁感应导体棒专题 .pdf

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1、电磁感应题型一.导体棒专题（1）单棒问题（安培力与速度成正比）1.如图所示，光滑导体棒bc 固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上，构成框架abcd ，其中 bc 棒电阻为 R，其余电阻不计。 一质量为m，长度为 L 且电阻不计的导体棒ef 水平放置在框架上，且始终保持良好的接触，能沿导轨无摩擦地滑动，导体棒ef 与 bc 间的距离足够大，整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直框面，若用恒力向上拉 ef，则当 ef 匀速上升时，速度多大？2.如图所示， 一个边长为a 的正方形闭合线框，自某一高处自由下落，当线框的下边进入水平方向的匀强磁场时，线框即作匀速运动。已知线框的质量为m

2、，电阻为强度为 B（不考虑空气阻力）求：1)当线框下边刚进入磁场时，线框所受的磁场力F 的大小；2)当线框下边刚进入磁场时，线框中感应电流I 的大小；3)线框开始自由下落时，线框下边离开磁场的高度h名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3.如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m 导轨电阻忽略不计， 其间连接有固定电阻R=0.40 导轨上停放一质量m=0.10kg

3、、电阻 r=0.20 的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下用一外力F 沿水平方向拉金属杆ab ，使之由静止开始运动，电压传感器可将R 两端的电压 U 即时采集并输入电脑，获得电压U 随时间 t 变化的关系如图乙所示（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第 2s 末外力 F 的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s 所做的功 W=0.35J ，求金属杆上产生的焦耳热(2)导体棒连接体4.如图所示，两平行光滑导轨间距为d 倾斜放置，其倾角为，下端接一阻值为R 的电阻，导轨电阻不计，一质量为m，电阻为r 的金属棒并用细

4、线通过轻质定滑轮与质量为M 的重物相连垂直于导轨平面有一匀强磁场，磁感应强度为B，整个装置从静止开始释放，当金属棒轨向上运动距离L 时速度达到最大不计空气阻力，斜面和磁场区域足够大，重力加名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 速度为 g求：（1）金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中，通过金属棒横截面的电量（2）金属棒的最大速度；（3）金属棒从开始运动到达到最大速度的过程中，金属棒中产生的焦耳热（3）双棒问题5.如图所

5、示，已知AB 的速度为 v1，CD 的速度为 v2，棒长 l，磁感应强度B，总电阻 R，求回路中的电流大小。 （假设 AB 与 CD 同向运动与反向运动）6. 如图所示，相距为L 的两条足够长的光滑平行轨道上，平行放置两根质量和电阻都相同的滑杆 ab 和 cd， 组成矩形闭合回路 轨道电阻不计， 匀强磁场 B 垂直穿过整个轨道平面开名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 始时 ab 和 cd 均处于静止状态， 现用一个平

6、行轨道的恒力F 向右拉 ab 杆，则下列说法正确的是（）A.cd 杆向左运动B.ab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀加速运动C.ab 与 cd 杆均先做变加速运动，后做匀速运动D.ab 和 cd 杆向右运动运动的加速度大小时刻相等7.如图所示，在间距为l 的光滑的水平导轨上，放置两根质量均为m、电阻均为R 的导体 a和 b，处于方向竖直向上的大小为B 的匀强磁场中。如果对导体a 价水平向右的恒力F，是计算：（1）导体 a 的加速度的最小值和导体b 的加速度的最大值是多少？）两导体最终的相对速度（4）电容器与动量问题8. 宽为 l 的光滑竖直导轨，处于磁感应强度为B 方向垂直导轨平面的匀强

7、磁场中，上端接有电容为 C 的电容器。 一根质量为m 的导体，从静止开始下滑。 求导体棒的最终运动状态。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 9.如图所示，已知物块的初速度为v0，其质量为m，其余条件如图所示，已知物块经时间t恰好下边界出磁场，求物块下边界出磁场时的速度。（5）旋转棒10.半径分别为r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面上，一长为r，质量为 m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA

8、的延长线通过圆导轨的中心O，装置的俯视图如图所示；整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下；在内圆导轨的 C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻（图中未画出） 。直导体棒在水平外力作用下以角速度绕 O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导轨的电阻均可忽略，重力加速度大小为g，求： （1）通过电阻R 的感应电流的方向和大小；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - （2）外力的功率。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -