电磁感应专题 (2)

电磁感应计算题专题1平面内固定一U形光滑金属导轨，轨道宽d =2m，导轨的左端接有R=0.3的电阻，导轨上放一阻值为R0 =0.1，m=0.1kg的导体棒ab，其余电阻不计，导体棒ab用水平轻线通过定滑轮连接处于水平地面上质量M=0.3 kg的重物，空间有竖直向上的匀强磁场，如图所示已知t=0时，B=1T，此时重物上方的连线刚刚被拉直从t=0开始，磁场以=0.1 T/s均匀增加，取g=10m/s2求：（1）经过多长时间t物体才被拉离地面（2）在此时间t内电阻R上产生的电热Q2、如图所示，有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向与水平放置的导轨垂直。导轨宽度为L，右端接有电阻R。MN是一根质量为m的金属棒，金属棒与导轨垂直放置，且接触良好，金属棒与导轨电阻均不计。金属棒与导轨间的动摩擦因数为，现给金属棒一水平冲量，使它以初速度v0沿导轨向左运动。已知金属棒在整个运动过程中，通过任一截面的总电荷量为q。求：（1）金属棒运动的位移s；（2）金属棒运动过程中回路产生的焦耳热Q；（3）金属棒运动的时间t。3、如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为和，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉，稳定后a以的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好保持静止，设导轨足够长，取。（1）求拉力F的大小；（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由滑下（开关仍闭合），求b滑行的最大速度；（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。4、如图所示，光滑足够长的平行导轨P、Q相距l=1.0m，处在同一个水平面上，导轨左端与电路连接，其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=8.0，R22.0，导轨电阻不计。磁感应强度B0.4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面（磁场区域足够大），断开开关S，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，电容器两极板之间质量m=1.010-14kg，带电荷量q=1.01015 C的微粒恰好静止不动。取g10m/s2，金属棒ab电阻为r=2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定。求：（1）金属棒ab运动的速度大小v1？（2）闭合开关S后，要使粒子立即做加速度a=5m/s2的匀加速运动，金属棒ab向右做匀速运动的速度v2应变为多大？5、一边长为L的正方形闭合金属导线框，其质量为m，回路电阻为R.图中M、N、P为磁场区域的边界，且均为水平，上下两部分磁场的磁感应强度均为B，方向如图所示. 图示位置线框的底边与M重合. 现让线框由图示位置由静止开始下落，线框在穿过N和P两界面的过程中均为匀速运动. 若已知M、N之间的高度差为h1，h2L. 线框下落过程中线框平面始终保持竖直，底边结终保持水平，重力加速度为g. 求：（1）N与P之间的高度差h2；（2）在整个运动过程中，线框中产生的焦耳热.6、如图所示，光滑矩形斜面ABCD的倾角为，在其上放置一矩形金属线框，的边长，的边长，线框的质量，电阻，线框通过细线绕过定滑轮与重物相连，细线与斜面平行且靠近。重物质量，离地面的高度为。斜面上区域是有界匀强磁场，方向垂直于斜面向上，已知AB到的距离为，到的距离为，到CD的距离为，取。现让线框从静止开始运动（开始时刻与AB边重合），发现线框匀速穿过匀强磁场区域，求：（1）区域内匀强磁场的磁感应强度B（2）线框在通过磁场区域过程中产生的焦耳热Q（3）通过计算分析画出线框从开始运动到边与CD边重合过程中线框的图象7、一个质量m=01kg的正方形金属框总电阻R=05，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB重合），设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，那么v2s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g10m/s2。（1）根据v2s图象所提供的信息，计算出斜面倾角和匀强磁场宽度d（2）金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少？（3）匀强磁场的磁感应强度多大？8、如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0.现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）求：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度。（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；（3）试分析讨论ab棒在磁场中可能出现的运动情况。