高中物理研究电磁感应现象试题

如图15所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，导轨相距为d，其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.质量为m、电阻为R的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好.用平行于MN的恒力F向右拉动CD,CD受恒定的摩擦阻力F_f.已知F > F_f，求:

图15
（1）CD运动的最大速度是多少？
（2）当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？
（3）当CD的速度是最大速度的13时，CD的加速度是多少？

如图13甲所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环.导线abcd所围区域内磁感应强度按图13乙中哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力(　　)


图13

如图11所示,竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨,自身的电阻不计.磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B="0.5" T.两导体棒ab、cd的长均和导轨宽度相同,为l="0.2" m,电阻均为r="0.1" Ω,重力均为G="0.1" N,导体棒与导轨接触良好.现用竖直向上的推力F推ab,使它匀速上升,此时观察到cd处于静止.下列说法正确的是(　　)

图11

A．ab受到的推力F大小为0.1 N

B．2 s内回路中产生的电能为0.2 J

C．2 s内cd上产生的电热为0.4 J

D．ab上升的速度为2 m/s

如图10所示,一正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,边长为l,电阻为R,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时(　　)

图10

A．线圈中感应电流的方向为abcda

B．线圈中的感应电流为nBl^2ωR

C．穿过线圈的磁通量为0

D．穿过线圈磁通量的变化率为0

如图所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为的匀强磁场中．金属杆ab与金属框架接触良好．此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为r，其余部分电阻不计．
(1)若从t=0时刻起，磁场的磁感应强度均匀增加，每秒的增量为是k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流．
(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动，当t=t₁秒末时水平拉力的大小．
(3)若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流．写出磁感应强度B与时间t的函数关系式．

如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K。导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T。当ab棒由静止释放0.8 s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长。求ab棒的最大速度和最终速度的大小。（g取10m/s²）

如图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知ab长L₁=0.7m，闭合矩形导体框宽L₂=0.5m电阻R₁=2Ω，R₂＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，求：作用于ab的外力大小及R₁上消耗的电热功率（不计摩擦）

如图8所示，每米电阻为lΩ的一段导线被弯成半径r=lm的三段圆弧组成闭合回路．每段圆弧都是圆周，位于空间直角坐标系的不同平面内：ab曲段位于．xoy平面内，bc段位于yoz平面内，ca段位于zox平面内．空间内存在着一个沿+x轴方向的磁场，其磁感应强度随时间变化的关系式为B_t=0.7+0.6t(T)。则（）

A．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→c→b→a

B．导线中的感应电流大小是0.1A，方向是a→b→c→a

C．导线中的感应电流大小是A，方向是a→c→b→a

D．导线中的感应电流大小是A，方向是a→b→c→a

如图所示,两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37^o ,底端接电阻R=1.5Ω.金属棒ab的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω,垂直搁在导轨上,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25,虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s²,sin37^o=0.6,cos37^o=0.8）.求：
（1）当金属棒ab以速度为m/s做匀速下滑时,电阻R的电功率是多少？
（2）当金属棒ab从静止开始运动到X_o=6m处时,电路中的瞬时电功率为0.8w,在这一过程中,安培力对金属棒ab做了多少功？

如图所示，在MN边界的右侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度B随时间均匀增加，B随时间的变化率△B/△t=40T/s，有一正方形金属框abcd垂直磁场固定放置，一半位于磁场中，正方形金属框每一条边的边长L为10cm，每边的电阻R为1Ω，已知ab边中的感应电流方向由a向b，求：

（1）B的方向；
（2）金属框中的电流为多大
（3）db两端的电压U_db多大

如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L＝1m，质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连，导轨所在位置有磁感应强度为B＝2T的匀强磁场，磁场的方向垂直导轨平面向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F，并每隔0.2s测量一次导体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v－t图像，不计其它电阻.（设导轨足够长）求：

（1）力F的大小.
（2）t=1.6s时，导体棒的加速度.
（3）若1.6s内导体棒的位移X＝8m，试计算1.6s内电阻上产生的热量.

18．如图18（a）所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R₁连接成闭合回路，线圈的半径为r₁，在线圈中半径为r₂的圆形区域内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18（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．

 

如图所示，用横载面积为S的铜导线，弯成半径为r的闭合半圆形，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，且直边与磁场方向垂直，设铜的电阻率为ρ，当半圆环以转速n绕半圆的直边匀速转动时，求铜半球t秒内产生的热量.

面积为0.02m²的矩形线框，在磁感应强度为0.5T的匀强磁场中匀速转动，角速度为
100πrad/s，转轴与B垂直，如图，线框的电阻为2Ω，求：
（1）线框从图中位置转过90°的过程中，平均感应电动势为多大？
（2）线框转到什么位置时，感应电动势最大？最大值是多少？

电磁火箭总质量 M ,光滑竖直发射架宽 L，高H ，架处于匀强磁场 B，发射电源电动势为 E，内阻r，其他电阻合计为R，闭合 K 后，火箭开始加速上升，当火箭刚好离开发射架时，刚好到达最大速度，则求火箭能飞行的最大高度。（设重力加速度恒为g）