电磁感应计算题专项训练及答案.doc

电磁感应计算题专项训练【注】该专项涉及规律：感应电动势、欧姆定律、牛顿定律、动能定理金属板dvKRSB水面v1、（重庆卷）法拉第曾提出一种运用河流发电设想，并进行了实验研究。实验装置示意图如图所示，两块面积均为S矩形金属板，平行、正对、竖直地所有浸在河水中，间距为d。水流速度处处相似，大小为v，方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度竖直分量为B，水电阻率为，水面上方有一阻值为R电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上。忽视边沿效应，求：（1）该发电装置电动势；（2）通过电阻R电流强度；（3）电阻R消耗电功率abMNMNRRRC2、（天津）两根光滑长直金属导轨MN、MN平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计。M、M处接有如图所示电路，电路中各电阻阻值均为R，电容器电容为C。既有长度也为l，电阻同为R金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处在磁感应强度为B、方向竖直向下匀强磁场中。ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab在运动距离为s过程中，整个回路中产生焦耳热为Q。求：ab运动速度v大小；电容器所带电荷量q。3、（江苏卷）如图所示，两足够长光滑金属导轨竖直放置，相距为L，一抱负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导体棒在距磁场上边界h处由静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表电流逐渐减小，最后稳定为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，不计导轨电阻。求：(1)磁感应强度大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度大小v；(3)流经电流表电流最大值Im4、（北京）均匀导线制成单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m将其置于磁感强度为B水平匀强磁场上方h处，如图所示线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平磁场边界平行当cd边刚进入磁场时，abcdhB求线框中产生感应电动势大小；求cd两点间电势差大小；若此时线框加速度正好为零，求线框下落高度h所应满足条件5、（福建）如图所示，两条平行光滑金属导轨固定在倾角为绝缘斜面上，导轨上端连接一种定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线PQ如下区域内，存在着垂直穿过斜面向上匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端b棒正好静止。当a棒运动到磁场上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动。已知a棒、b棒和定值电阻阻值均为R，b棒质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计。求：（1）a棒在磁场中沿导轨向上运动过程中，a棒中电流强度Ia与定值电阻中电流强度Ib之比；（2）a棒质量ma；（3）a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受拉力F。6、(上海)如图所示，处在匀强磁场中两根足够长、电阻不计平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg、电阻不计金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间动摩擦因数为0.25（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定期，电阻R消耗功率为8W，求该速度大小；（3）在上问中，若R=2，金属棒中电流方向由a到b，求磁感应强度大小与方向（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）7、（天津）图中MN和PQ为竖直方向两平行长直金属导轨，间距l为0.40m，电阻不计，导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T匀强磁场垂直。质量m为6.010-3kg、电阻为1.0金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑，整个电路消耗电功率P为0.27W，重力加速度取10m/s2，试求速率v和滑动变阻器接入电路某些阻值R2。MPabQNvR1R2Bl8、（天津卷）如图所示，质量m1=0.1kg、电阻R1=0.3、长度l=0.4m导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间动摩擦因数=0.2，相距0.4mMM 、NN 互相平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1MN垂直于MM 。整个装置处在竖直向上匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM 、NN 保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动过程中，MN上产生热量Q=0.1J，求该过程ab位移x大小。l9、(全国)如图，匀强磁场磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间变化率，为常量。用电阻率为、横截面积为s硬导线做成一边长为方框，将方框固定于纸面内，其右侧一半位于磁场区域中，求（1）导线中感应电流大小；（2）磁场对方框作用力大小随时间变化率10、（天津）磁悬浮列车是一种高速低耗新型交通工具。它驱动系统简化为如下模型，固定在列车下端动力绕组可视为一种矩形纯电阻金属框，电阻为R，金属框置于xOy平面内，长边MN长为l，平行于y轴，宽为dNP边平行于x轴，如图1所示。列车轨道沿Ox方向，轨道区域内存在垂直于金属框平面磁场，磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布，其空间周期为，最大值为B0，如图2所示，金属框同一长边上各处磁感应强度相似，整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内，MN、PQ边所在位置磁感应强度随时间变化可以忽视，并忽视一切阻力。列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶，某时刻速度为v(vV，因此在时间内MN边扫过磁场面积 在此时间内，MN边左侧穿过S磁通移进金属框而引起框内磁通量变化 同理，该时间内，PQ边左侧移出金属框磁通引起框内磁通量变化 故在内金属框所围面积磁通量变化 依照法拉第电磁感应定律，金属框中感应电动势大小 依照闭合电路欧姆定律有 依照安培力公式，MN边所受安培力 PQ边所受安培力 依照左手定则，MN、PQ边所受安培力方向相似，此时列车驱动力大小 (7) 联立解得 (8)