电磁感应计算题精选

3. 如图所示，两根光滑的金属导

计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒

直的恒力作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，如图所示。在这过程中

A. 作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零

B. 作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等

于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和

C. 恒力F与安培力的合力所作的功等于零

ab,在沿着斜面与棒垂

4. 两根光滑金属导轨平行放置在倾角为0=30。的斜面上，导轨左端接

有电阻R=10 /

Q,导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量Y

为m=0.1kg ，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度，求此(1)最大速度(2)从开始到速度达到T

h 』

第12讲法拉第电磁感应定律4----能量问题1

能的转化与守恒，是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题，既是学习物理的基本功，也是一

种能力。自然界存在着各种不同形式的能，如；

■-动能

机械能:重力势能

I弹性势能(弹簧)

•热能

1. 如图16-7-6所示，在竖直向上B=0.2T的匀强磁场内固定一水平无电阻的光滑U形金属导轨，轨距50cm。

金属导线ab的质量m=0.1kg，电阻r=0.02 Q且ab垂直横跨导轨。导轨中接入电阻

F=0.1N拉着ab向右匀速平移，贝U

(1) ab的运动速度为多大？

(2 )电路中消耗的电功率是多大？

(3)撤去外力后R上还能产生多少热量？

图16-7-6

2. 相距为d的足够长的两平行金属导轨(电阻不计)固定在绝缘水平面上，导轨间有垂直轨道平面的匀强磁

场，磁感强度为B，导轨左端接有电容为C的电容器，在导轨上放置一金属棒并与导轨接触良好，如图所

示。现用水平拉力使金属棒开始向右运动，拉力的功率恒为P,在棒达到最大速度之前，下列叙述正确的是

R=0.08 Q,今用水平恒力

A.金属棒做匀加速运动

B.电容器所带电量不断增加

C.作用于金属棒的摩擦力的功率恒为P

D.电容器a极板带负电

5.如图所示，在与水平面成 B 角的矩形框范围内有垂直于框架的匀强磁场，磁感应强度为 B ,框架的ad 边和be

6.

如图甲所示，平行光滑金属导轨 MN 、PQ 之间距离L=0.5m ，所在平面与水平面成

二=370角，M 、P 两端接

有阻值为R=0.8门的定值电阻。质量为 m=0.5kg 、阻值为r=0.2门的金属棒ab 垂直导轨放置，其它部分电 阻不计。整个装置处在磁感应强度为

B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从

t=0时刻开始ab 棒受

到一个平行于导轨向上的外力 F 作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良 好，ab 棒受到的安培力 F 安的大小随时间变化的图象如图乙所示(

t 仁2s 时，安培力F1=2N )。从t=0到

R 横截面上的电量q=2C ， R 上的发热量Q 仁2J 。求: (1) 磁感应强度B 的大小；

(2) t=0至U t=2s 过程中拉力F 做的功W; (3) t=2s 时拉力的瞬时功率 P.

7.

如图2所示，abcd 为静置于水平面上的宽度为 L 而长度足够长的U

型金属滑轨，bc 边接有电阻R,其它部分

电阻不计.ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为 m 的均匀金属棒. 一均匀磁场B 垂直滑轨面。金属棒以一水

平细绳跨过定滑轮，连接一质量为

M 的重物•今重物 M 自静止开始下落，假定滑轮无质量，且金属棒在运动

中均保持与bc 边平行•忽略所有摩擦力， (1)求金属棒作匀速运动时的速 率v (忽略bc 边对金属棒的作用力)。(2)若重物从静止开始至匀速运动之 后的某一时刻下落的总高度为 h ，求这一过程中电阻 R 上产生的热量 Q .

边电阻不计，而ab 边和ed 边电阻均为R ,长度均为L ,有一质量为

m 、电阻为2R 的金棒MN ，无摩擦地冲 上框架，上升最大高度为 h ,在此过程中ab 边产生的热量为 Q ,求

(1)画出线框从开始到上升到最大高度过程的 v-t 草图与I-t 草图。 (2 )求上升过程中整个电路的最大热功率

P max 。

t=2s 过程中通过电阻

8.

如图所

示，质量为 m 、边长为I 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 °( l v H ，磁感强度为B ,线框下落过程中

刚进入磁场和刚穿出磁场时线框都作减速运动，加速度大小都是 (1) ab 边刚进入磁场时与 ab 边刚出磁场时的速度大小； (2) cd 边刚进入磁场时，线框的速度大小； (3 )线框进入磁场的过程中，产生的热量。

XXXXXXXX IF

线框的质量 m = 1kg ，电阻R = 0.1 Q,线框通过细线与重物相连，重物质量 M = 2kg ，斜面上ef 线(ef //gh )

的右端方有垂直斜面向上的匀强磁场，E=

0.5T ，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速

2

的，ef 线和gh 线的距离s = 11.4m ，(取g = 10m/s )，试求: 画出ab 从静止开始到到达 gh 的整个过程中的 v-t 图像

ab 边与磁场边界平行且沿水平方向。已知

ab 边

1

g 。求

3

9.如图，光滑斜面的倾角 a= 30。，在斜面上放置一矩形线框

abed , ab 边的边长 l i = 1m , be 边的边 12= 0.6m ,

XXXXXXXX

B

XXXXXXXX H