如图甲.有两根相互平行.间距为L的粗糙金属导轨.它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻.导轨平面与水平面的夹角为θ.在efhg矩形区域内有垂直斜面向下.宽度为d 的匀强磁场.磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙.在t = 0 时刻.一质量为m .电阻为r的金属棒垂直于导轨放置.从ab位置由静止开始沿导轨下滑.t = t0时刻进人磁场.此后磁感应题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（15 分）如图甲，有两根相互平行、间距为L的粗糙金属导轨，它们的电阻忽略不计在MP之间接阻值为R 的定值电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ。在efhg矩形区域内有垂直斜面向下、宽度为d 的匀强磁场（磁场未画出），磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙。在t =" 0" 时刻，一质量为m 、电阻为r的金属棒垂直于导轨放置，从ab位置由静止开始沿导轨下滑，t = t₀时刻进人磁场，此后磁感应强度为B₀并保持不变。棒从ab到ef 的运动过程中，电阻R 上的电流大小不变。求：

（1）0～t₀时间内流过电阻R 的电流I 大小和方向；
（2）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；
（3）金属棒从ab到ef 的运动过程中，电阻R 上产生的焦耳热Q。

（1），方向是M→P；（2）；（3）。

解析试题分析：（1）0～t₀时间内，回路中的电流由磁场变化产生，由法拉第电磁感应定律有
回路中感应电动势：    2分
由于电路的总电阻为R+r，则根据闭合电路欧姆定律： 2分
由于在0～t₀时间内磁场强度是增强的，即磁通量增大，故由楞次定律可得，回路产生的感应磁场方向垂直斜面向上，则流过电阻R的电流方向是M→P。         1分
（2）由题意可知，金属棒进入磁场后电阻上电流保持不变，则金属棒匀速运动   1分
所受安培力为：        1分
对金属棒进行受力分析可得：      2分
解之得：     1分
（3）导体棒进入磁场中有：      2分
导体棒在磁场中运动的时间：    1分
根据焦耳定律有：    2分
考点：电磁感应定律，安培力的计算，受力分析，焦耳定律。

练习册系列答案

全国重点高中提前招生同步强化训练卷系列答案

无敌卷王系列答案

相关题目

如图所示，光滑的平行金属导轨CD与EF间距为L="l" m，与水平夹角为=30^o，导轨上端用导线CE连接(导轨和连接线电阻不计)，导轨处在磁感应强度为B=0.1T、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一根电阻为R=1的金属棒MN两端有导电小轮搁在两导轨上，棒上有吸水装置P。取沿导轨向下为x轴正方向，坐标原点在CE中点，开始时棒处在x=0位置(即与CE重合)，棒的起始质量不计。当棒自静止起下滑时，便开始吸水，质量逐渐增大，设棒质量的增大与位移x的平方根成正比，即m=，k为一常数，k=0.1kg/m^1/2。求：

(1)金属棒下滑2 m位移过程中，流过棒的电荷量是多少?
(2)猜测金属棒下滑过程中做的是什么性质的运动，并加以证明。
(3)金属棒下滑2 m位移时速度为多大?

（8分）如图所示，边长为L的正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，求：

⑴线圈的感应电动势大小；
⑵细绳拉力最大时，导体棒受到的安培力大小；
⑶从t＝0开始直到细线会被拉断的时间。

如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：

（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；
（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；
（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。

（14分）如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，其右端接有阻值为R的电阻和理想交流电压表，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．导体棒ef垂直于导轨放置，且与两导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为r，其它电阻不计，现让导体棒在ab、cd之间往复运动，其速度随时间的关系为（v_m和T已知）．

（1）写出导体棒产生的电动势的表达式，并求出电压表的示数；
（2）求一个周期T内R中产生的焦耳热Q；
（3）若ab与cd的距离为x，求导体棒从ab滑到cd过程中通过电阻R的电量q．

如图所示，在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上，静止地放置着一个匝数n＝10匝的圆形线圈，其总电阻R＝3.14 Ω、总质量m＝0.4 kg、半径r＝0.4 m．如果向下轻推一下此线圈，则它刚好可沿斜面匀速下滑．现在将线圈静止放在斜面上后．在线圈的水平直径以下的区域中，加上垂直斜面方向的，磁感应强度大小按如下图所示规律变化的磁场(提示：通电半圆导线受的安培力与长为直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相等)问：
(1)刚加上磁场时线圈中的感应电流大小I.
(2)从加上磁场开始到线圈刚要运动，线圈中产生的热量Q.(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取)

在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有：

如图所示，一个匝数为N=100匝的线圈以固定转速50转/秒在匀强磁场中旋转，其产生的交流电通过一匝数比为n₁：n₂=10：1的变压器给阻值R=20Ω的电阻供电，已知电压表的示数为20V，从图示位置开始计时，则下列说法正确的是（）

A．电阻R消耗的电功率为10W

B．穿过线圈平面的最大磁通量为

C．t=0时刻流过线圈的电流不为零

D．t=0.0025s时刻穿过线圈平面的磁通量为

如图所示，两根竖直放置在绝缘面上的金属框架．框架的上端接有电容为C的电容器．框架上有一质量为m、长为l的金属棒，平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦，棒离桌面高度为h.磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面相垂直，开始时电容器不带电．自静止起将棒释放，求棒从释放到落到地面所需要的时间？

试题分类