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电磁感应综合大题
1.(2017·江苏高考)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R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,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.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.求:
(1)磁感应强度的大小B;
(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;
(3)流经电流表电流的最大值Im.
2.(2016无锡一中摸底).(12分)如图所示,ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨,导体棒MN的长度为
L=2m,电阻r=1Ω。有垂直abcd平面向下的匀强磁场,磁感强度B=1.5T,定值电阻R1=4Ω,R2=20Ω,小灯泡L
的额定功率和额定电压分别为1.35W和9V。当导体棒MN水平向左匀速运动,小灯泡L正常发光时。求:
(1)电流表的示数;
(2)导体棒MN两端的电压;
(3)导体棒MN运动的速度大小。
3.(2017·南通模拟)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°,导轨上端跨接一定值电阻R,导轨电阻不计.整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上,且与导轨保持良好接触,金属棒的质量为m、电阻为r,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离为s时,速度达到最大值vm.求:
(1)金属棒开始运动时的加速度大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中,电阻R上产生的电热.
θθBRabMNPQ4.(2015苏北四市一模).(16分)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置,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,磁场方向垂直于
θ
θ
B
R
a
b
M
N
P
Q
⑴求ab杆下滑的最大速度vm;
⑵ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q。
5(2014·天津高考)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为L=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角,完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触.已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:
(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?
B1 40B/Tt/s246甲乙6.轻质细线吊着一质量为m=0.32kg,边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示,从t=
B
1
4
0
B/T
t/s
2
4
6
甲
乙
(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势;
(2)在前t0时间内线圈的电功率; (3)求t0的值.
7、如图(a)所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内 (1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
8. 两条彼此平行间距为l=0.5m的光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,右端接阻值RL=4Ω的小灯泡,如图7(a)所示。在导轨的MNQP矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,MP的长d=2m,MNQP区域内磁场的磁感应强度B随时间t的关系如图7(b)所示。垂直导轨跨接一金属杆,金属杆的电阻r=2Ω,两导轨电阻不计。在t=0时刻,用水平恒力F拉金属杆,使金属杆由静止开始从GH位置向右运动,在金属杆从GH位置运动到PQ位置的过程中,小灯泡的亮度一直没有变化。求:
(1)通过小灯泡的电流IL;(2)水平恒力F的大小;(3)金属杆的质量m。
9.如图,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m,电阻为R,在金属线框的下方有一匀强磁场区,MN和是匀强磁场区
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