物理电磁感应Word文件下载.docx

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C．若B2=2B1时，棒进入右面区域后先做减速运动，最后以速度v/4作匀速运动

D．若B2=2B1时，棒进入右面区域后先做加速运动，最后以速度4v作匀速运动

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如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0-T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2-T时间内，线框中感应电流的方向为________（填“顺时针”或“逆时针”），线框受安培力的合力方向向________（填“左”或“右”）

如图所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度的大小随时间变化．下列说法正确的是（　　）

A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小

B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大

C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大

D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变

在一根软铁棒上绕有一组线圈（电阻不能忽略），a、c是线圈的两端，b为中心抽头，把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示，金属棒PQ在外力作用下以图示位置为平衡位置左右做简谐运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好，则在下面的过程中a、c点的电势都比b点的电势高的是（　　）（本题单选）

A．PQ从平衡位置向左边运动的过程中

B．PQ从左边向平衡位置运动的过程中

C．PQ从平衡位置向右边运动的过程中

D．PQ从右边向平衡位置运动的过程中

要使a点的电势都高于b点，说明金属棒上端相当于电源的正极，下端相当于电源的负极，由右手定则判断可知，金属棒必须向右运动．

要使c点的电势都高于b点，线圈中产生感应电动势c相当于电源的正极，a端相当电源的负极，由于线圈中的电流从a端进、b端出，根据楞次定律判断可知，线圈的电流应减小，可知，金属棒应做减速运动，故要使a、c两点的电势都高于b点，金属棒沿导轨可能向右做减速直线运动．

由于金属棒PQ在外力作用下以图示位置为平衡位置左右做简谐运动，所以在平衡位置处速度最大，两边最小，故ABD错误，C正确

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一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，翼展为b；

该空间地磁场磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；

驾驶员左侧机翼的端点用A表示，右侧机翼的端点用B表示，用E表示飞机产生的感应电动势，则E=________B2bv，且A点电势高于______B点电势．（填“高于”或“低于”）

如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l1=0.6m、单位长度电阻为r=3Ω/m的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，bc长度为l2=0.3m．磁场的磁感强度为B=0.5T，方向垂直纸面向里．现有一段长度为L=0.3m、单位长度电阻也为r=3Ω/m的均匀导体杆MN架在导线框上，开始时紧靠a点，然后沿ab方向以恒定速度v=1.2m/s向b端滑动，滑动中始终与bc平行并与导线框保持良好接触．

（1）导线框中有感应电流的时间是多长？

（2）当导体杆MN滑到ab中点时，导线bc中的电流多大？

方向如何？

（3）求导体杆MN自a点至滑到ab中点过程中，回路中感应电动势的平均值．

（4）找出当导体杆MN所发生的位移为x（0＜x≤0.6m）时，流经导体杆的电流表达式；

并求当x为何值时电流最大，最大电流是多少？

10如图a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v0进入匀强磁场时开始计时t=0，此时线框中感应电动势为E，则线框右侧边的两端MN间电压为______．在3t0时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场．此过程中v-t图象如图b所示，线框完全离开磁场的瞬间位置3速度为______．

13如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界．从t=0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场．图乙为外力F随时间变化的图象，图象中的F0、t0均为已知量，则t=t0时刻线框的速度v=______，t=3/4t0时刻线框的发热功率P=______．

14如图所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，在螺线管内有图示方向磁场B1，若△B/△t=10T/s均匀增加，而ab所在处为匀强磁场B2=2T，螺线管匝数n=4，螺线管横截面积S=0.1m2．导体棒ab质量m=0.02kg，长L=0.1m，整个电路总电阻R=5Ω，试求（g取10m/s2）：

（1）ab下落时的最大加速度．

（2）ab下落时能达到的最大速度

15.如图AB和CD是两根特制的、完全相同的电阻丝，竖直地固定在地面上，上端用电阻不计的导线相接，两电阻丝间距为L，有一根质量为m、电阻不计的金属棒，跨在AC两点间处于x轴原点，与电阻丝接触良好且无摩擦，空间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，放开金属棒，它将加速下滑。

求：

（1）电阻丝的电阻值应跟位移x的平方根成正比，即R＝k

（k为一常数）试用假设法证明棒开始下落后是做匀加速运动。

（2）在棒做匀加速直线时若L＝1m，B=1T，m＝

kg，

。

则①棒下落的加速度a② 

棒下落1米位移过程式中电阻上的电功W

16.用单位长度质量为m、单位长度电阻为r的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb'

a'

．如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．

设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa'

边和bb'

边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B．方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）

（1）求方框下落的最大速度vm（设磁场区域在竖直方向足够长）；

（2）当方框下落的加速度为g/2时，求方框的发热功率P；

（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为vt（vt＜vm）．若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同，求恒定电流I0的表达式．

一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L/2处有一宽度为L/4，垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示．现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是（　　）

A．mgL

B．mg（L/2+r）

C．mg（3L/4+r）

D．mg（L+2r）

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下匀速运动，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　）

B2L2v

2R

A．ab杆所受拉力F的大小为μmg+

B．cd杆所受摩擦力为零

2mgR

B2L2

C．cd杆向下匀速运动的速度为

D．ab杆所受摩擦力为2μmg

如图所示，一U形光滑导轨串有一电阻R，放置在匀强磁场中，导轨平面与磁场方向垂直．一电阻可忽略不计但有一定质量的金属杆ab跨接在导轨上，可沿导轨方向平移，现从静止开始对ab杆施以向右的恒力F，则杆在运动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．外力F对杆ab所做的功数值上总是等于电阻R上消耗的电能

B．磁场对杆ab的作用力的功率与电阻R上消耗的功率大小是相等的

C．电阻R上消耗的功率存在最大值

D．若导轨不光滑，外力F对杆ab所做的功数值上总是大于电阻R上消耗的电能

A、根据能量守恒定律得，外力F对杆ab做的功等于电阻R上消耗的电能和金属杆的动能之和．故A错误．

B、磁场对杆ab的作用力做功的功率等于整个回路消耗的总功率，即等于电阻R上消耗的电功率．故B正确．

C、当导体棒所受的安培力和外力F相等时，速度最大，产生的感应电流最大，则电阻R上消耗的电功率最大．故C正确．

D、若导轨不光滑，根据能量守恒定律，在变加速直线运动过程中，外力做功等于电阻R上消耗的电能、摩擦产生的内能以及金属杆动能增量之和．匀速匀速时，外力F做功等于电阻R上消耗的电能和摩擦产生的内能之和．故D正确．

故选BCD．

边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d（d＞L）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零，则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（　　）

A．产生的感应电流方向相反

B．所受的安培力方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

：

A、线框进入磁场时，磁通量增大．穿出磁场时，磁通量减小，由楞次定律得知，感应电流方向相反．故A正确．

B、安培力阻碍导体与磁场的相对运动，则安培力均向左．故B错误．

C、进入磁场时，线框做匀速运动．进入磁场后，线框匀加速通过位移d-L，穿出磁场时，速度增大，安培力增大，则线框做减速运动，穿出磁场时，线框速度大于等于进入磁场时的速度．则进入磁场过程的时间大于穿出磁场过程的时间．故C错误．

D、根据功能关系：

进入磁场过程，F做功等于线框的发热量．穿出磁场过程，F做功与动能的减小量之和等于线框的发热量，而拉力做功相等，则进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量．故D正确．

质量为m边长为l的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R，匀强磁场的宽度为H（H＞l），磁感强度为B，线框下落过程中ab边与磁场界面平行．已知ab边刚进入磁场和刚穿出磁场时都作减速运动，加速度大小均为a=g/3．试求：

（1）ab边刚进入磁场时，线框的速度；

（2）cd边刚进入磁场时，线框的速度；

（3）线框经过磁场的过程中产生的热能．

如图所示，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α=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斜向上，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侧电路，电路中R2为一电阻箱，已知灯泡的电阻RL=4R，定值电阻R1=2R，调节电阻箱使R2=12R，重力加速度为g，闭合开关S，现将金属棒由静止释放，求：

（1）金属棒下滑的最大速度vm；

（2）当金属棒下滑距离为s0时速度恰好达到最大，则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）改变电阻箱R2的阻值，当R2为何值时，金属棒匀速下滑时R2消耗的功率最大；

消耗的最大功率为多少？