1、必刷卷电磁感应难题与综合题docx.安培曾做过如图所示的实验 :把绝缘导线绕制成线圈 ,在线圈部悬挂一个用薄铜片做成的圆环 ,取一条形磁铁置于铜环的右侧 ,条形磁铁的右端为 N 极 .闭合开关 ,电路稳定后 ,发现铜环静止不动 ,安培由此错失发现电磁感应现象的机会 .实际上 ,在电路接通的瞬间 （ ）A 从左侧看 ,铜环中有逆时针的感应电流B 从左侧看 ,铜环中有顺时针的感应电流C 铜环会远离磁铁D 铜环会靠近磁铁等离子气流由左方连续以速度 v0 射入 P1 和 P2 两板间的匀强磁场中， ab 直导线与 P1、 P2相连接，线圈 A 与直导线 cd 连接。线圈 A 有随图乙所示变化的磁场，且
2、磁场 B 的向规定为向左，如图甲所示， 则下列叙述正确的是 （ ）A.0 1sab、cd 导线互相排斥B.1 2sab、cd 导线互相吸引C.2 3sab、 cd 导线互相吸引D.3 4sab、 cd 导线互相排斥如图甲所示， 矩形导线框固定在匀强磁场中， 磁感线方向与导线框所在平面垂直 规定垂直Word 资料.纸面向里方向为磁场的向，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图乙所示则 （ ）A从 0 到 t2 时间，导线框中电流的方向先为 adcba 再为 abcdaB从 0 到 t2 时间，导线框中电流的方向始终为 adcbaC从 0 到 t1 时间，导线框中电流越来越小D从 0 到 t1
3、 时间，导线框 ab 边受到的安培力越来越小如图甲所示 ,金属圆环在垂直于环面的匀强磁场中 ,磁场的磁感应强度 B 随时间 t 按正弦规律变化 ,如图乙所示 .已知磁场方向垂直于环面向里为向 ,则下列说确的是（ ）A、0 时间 ,环中感应电动势先增大后减小时间 ,环中感应电流方向先沿顺时针后沿逆时针C、 0 时间 ,金属圆环出现两次收缩趋势 ,两次扩趋势D、 时间 ,环上某一段受到的安培力先变大后变小如图所示，固定的竖直光滑 U 型金属导轨，间距为 L，上端接有阻值为 R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、 磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 质量为 m、电阻为 r 的导体棒与劲度系数为 k
4、 的固定轻弹簧相连放在导轨上， 导轨的电阻忽略不计。 初始时刻， 弹簧处于伸长状态，其伸长量为 ，此时导体棒具有竖直向上的初速度 .在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触则下列说确的（ ） BCA 初始时刻导体棒受到的安培力大小 F=B 初始时刻导体棒加速度的大小 a=2g+C导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态D导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R 上产生的焦耳热Word 资料.Q= m +如图甲 ,MN 、 PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成=30 角固定,M、 P 之间接电阻箱 R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为
5、B=0.5T.质量为 m的金属杆 ab 水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为.改变电阻箱的阻值R,得到与 R 的关系如图乙所示 .已知轨距为 L=2m, 重力加速度 g取 10m/ ,轨道足够长且电阻不计 .（1 ）当 R=0 时 ,求杆 ab 匀速下滑过程中产生感生电动势 E 的大小及杆中的电流方向 ;(2)求金属杆的质量 m 和阻值 r;如图所示 , 两根相距为 L 的足够长的光滑导轨的一部分处于在同一水平面 , 另一部分与水平面的夹角为 ,质量均为 m 的金属细杆 ab 、 cd 与导轨垂直接触形成闭合回路 , 整个装置处于磁感应强度大小为 B,方
6、向竖直向上的匀强磁场中 , 当杆 ab 在平行于水平导轨的拉力 F 作用下以大小为 v 的速度沿导轨匀速运动时 , 杆 cd 也恰好处于静止状态。重力加速度大小为 g, 下列说确的是（ ）A. 回路中的电流为B. 杆 ab 所受拉力的大小为 mgsin C. 回路中电流的总功率为 mgvsin D.回路的总电阻为如图所示， 两根光滑足够长的平行金属导轨固定在水平面上， 滑动变阻器接入电路的电阻值Word 资料.为 R（最大阻值足够大） ，导轨的宽度 L=0.5m ，空间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小 B=1T ，电阻 r=1 的金属杆在 F=5N 的水平恒力作用下由静止开始运动，
7、 经过一段时间后，金属杆的速度达到最大速度 vm，不计导轨电阻，则有（ ）A.R 越大， vm 越大B.金属杆的最大速度大于或等于20m/sC.金属杆达到最大速度之前，恒力F 所做的功等于电路中消耗的电能D. 金属杆达到最大速度后，金属杆中电荷沿杆方向定向移动的平均速率 ve 与恒力 F 成正比如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨 MN 、 PQ 处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为 L，导轨右端接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m，电阻为 r 的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好。现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置 a、 b 后，到达位置 c 处刚好静止。已知磁场的磁感
8、应强度为 B，金属棒经过 a、 b 处的速度分别为 v1、v2， a、 b 间距离等于 b、 c 间距离，导轨电阻忽略不计。下列说法中正确的是（ ）A. 金属棒运动到 a 处时的加速度大小为B. 金属棒运动到 b 处时通过电阻 R 的电流方向由 Q 指向 NC. 金属棒在 a b 与 b c 过程过电阻 R 的电荷量相等D. 金属棒在 a 处的速度 v1是其在 b 处速度 v 的倍2(10 分 )如图所示，平行光滑U 形导轨倾斜放置，倾角 =30 ，导轨间的距离 L=1.0m ，电阻R= =3.0 ，电容器电容 C=2 F，导轨电阻不计，匀强磁场的方向垂直与导轨平面向上，磁感应强度 B=2.0
9、T，质量 m=0.4kg 、电阻 r=1.0 的金属棒垂直置于导轨上。现用沿轨Word 资料.道平面且垂直于金属棒的大小 F=5.0N 的恒力，使金属棒 ab 从静止起沿导轨向上滑行。求：（1 ）金属棒 ab 达到匀速运动时的速度大小（ g 取 10m/ ）；（2 ）金属棒 ab 从静止开始到匀速运动的过程过电阻 的电荷量。(16 分 )如图所示 ,倾角为 =37 的光滑斜面上存在间距为 d 的匀强磁场区域 ,磁场的磁感应强度大小为 B、方向垂直斜面向下 ,一个粗细均匀质量为 m、电阻为 R、边长为 l 的形金属线框abcd, 开始时线框 abcd 的 ab 边到磁场的上边缘距离为 l,将线框
10、由静止释放 ,已知 d l,ab 边刚离开磁场的下边缘时做匀速运动 ,sin 37 =0.6,cos 37 =0.8 。求 :(1)ab 边刚离开磁场的下边缘时 ,线框中的电流和 cd 边两端的电势差各是多大 ?(2)线框 abcd 从开始至 ab 边刚离开磁场的下边缘过程中产生的热量。如图光滑平行金属导轨 abc 、 ,导轨间距为 ,其中 ab、 段水平 ,长度足够长 ,bc 、的倾角为 ,在 间接有阻值为 R的电阻 ,边上有一开始处于闭合状态的开关 K,导轨的电阻忽略不计 .水平导轨处在竖直向上的匀强磁场中 ,倾斜轨道所在处存在一垂直于轨道所在平面的匀强磁场 ,方向未知 .斜面轨道和水平轨
11、道平滑连接 ,导体棒通过此处速度大小不会改变.已知两磁场磁感应强度大小均为 B,金属棒 MN 和 PQ 质量都 m,阻值均为 R,长度均等于 ,Word 资料.且都垂直放在导轨上 . 开始吋用固定的两根绝缘柱 E 和 F 挡在金属棒 MN 的右侧但不粘连 .让 PQ 从距离斜面底端 为 处静止释放 ,PQ 沿着斜面轨道加速下滑 ,最后以稳定的速度到达斜面底端 ,此过程中 MN 始终静止不动 .(1)判断斜面轨道所在处的磁场方向 ,求出 PQ 滑到轨道底端 处的速度大小 ;(2)求 PQ 在斜面上运动的过程中电阻 R 上产生的热量 ;(3)当 PQ 滑到斜面底端进入水平轨道时立即断开 上的开关
12、K,假设 PQ 在达到最后稳定速度之前没有与绝缘柱 EF 接触 .求 PQ 从斜面轨道上开始运动到在水平轨道上刚好达到稳定速度的过程过 MN 上的电荷量 .如图所示 ,足够长的平行金属导轨倾斜放置.导轨所在平面倾角 =37 .导轨间距 L=1m, 水平虚线的上方有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,水平虚线下方有平行于导轨平面向下的匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B=1T, 导体棒 ab 、 cd 垂直放置在导轨上 ,开始时给两导体棒施加约束力使它们静止在斜面导体棒的上,现给 ab 棒施加沿斜面向上的拉力F,同时撤去对两导体棒的约束力 ,使 ab 沿斜面向上以 a=1m/的加速度做匀加速直线运动
13、,cd 棒沿斜面向下运动 ,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好.已知导体棒与导轨间的动摩擦Word 资料.因数 =0.5, 导体棒的质量均为 m=0.1kg, 两导体棒组成的回路总电阻为 R=2 ,导轨的电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力 , g 取 10m/ sin 37 =0.6,cos 37 =0.8, 求 :（1 ）当 cd 棒运动的速度达到最大时 ,ab 棒受到的拉力大小 ;（2 ）当回路中瞬时电功率为 2W 时,在此过程中 ,通过 ab 棒横截面的电量 ;（3 ）当 cd 棒速度减为零时 ,在此过程中 ,拉力 F 对 ab 棒的冲量大小 .如图所示 ,两条平行的水平导轨FN
14、、 EQ 的间距为 L,导轨的左侧与两条竖直固定、半径为r的 1/4 光滑圆弧轨道平滑相接,圆弧轨道的最低点与导轨相切,在导轨左边宽度为 d 的 EFHG矩形区域存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,且在磁场的右边界、 垂直导轨放有一金属杆甲 ,右边界处无磁场 .现将一金属杆乙从1/4 圆弧轨道的最高点PM 处由静止释放,金属杆乙滑出磁场时,与金属杆甲相碰 (作用时间极短 )并粘连一起 ,最终它们停在距磁场右边界为 d 的虚线 CD 处.已知金属杆甲、乙的质量均为m,接入电路的电阻均为 R,它们与导轨间的动摩擦因数均为,导轨的电阻不计 ,且它们在运动过程中始终与导轨间垂直且接触良好重
15、力加速度大小为 g.求 :(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小 N;(2)整个过程中 ,感应电流通过金属杆甲所产生的热量 Q;(3)金属杆乙通过磁场所用的时间 t.Word 资料.答:(1)金属杆乙通过圆弧轨道最低点时受到的支持力大小为 3mg;(2)整个过程中 ,感应电流通过金属杆甲所产生的热量为 ;(3)金属杆乙通过磁场所用的时间为如图所示，两条足够长的平行金属导轨 PQ、 EF倾斜放置，间距为 L，与水平方向夹角为。导轨的底端接有阻值为 R 电阻，导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为 B，金属杆 ab 长也为 L，质量为 m，电阻为 r，置于导轨底端。
16、给金属杆 ab 一平行导轨向上的初速度 ，经过一段时间后返回底端时恰好已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求：（1）金属杆 ab 刚向上运动时，流过电阻R 的电流方向；（2）金属杆 ab 返回时速度大小及金属杆ab 从底端出发到返回底端电阻R 上产生的焦耳热；（3 ）金属杆 ab 从底端出发到返回底端过程中损失的机械能（4 ）金属杆 ab 从底端出发到返回底端所需要的时间。Word 资料.如图所示，两条平行的金属导轨相距L 1 m ，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37 ，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中金属棒MN 和 PQ 的质量均为 m 0.2 kg ，电阻分别为 R
17、MN 1 和 RPQ 2 .MN 置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数 0.5，PQ 置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好从t 0 时刻起， MN 棒在水平外力F的作用下由静止开始以2PQ则在平行 1 m/s 的加速度 向右做匀加速直线运动，a1于斜面方向的力 F2 作用下保持静止状态t 3 s 时， PQ 棒消耗的电功率为8 W ，不计导轨的电阻，水平导轨足够长， MN 始终在水平导轨上运动求：(1)磁感应强度 B 的大小；(2)t 0 3 s 时间通过 MN 棒的电荷量；(3)求 t 6 s 时 F2 的大小和方向；(4)若改变 F1 的作用规律，使 MN 棒的运动速
18、度 v 与位移 x 满足关系： v 0.4x， PQ 棒仍然静止在倾斜轨道上求 MN 棒从静止开始到 x 5 m 的过程中，系统产生的热量Word 资料.如图所示，无限长的光滑绝缘倾角为，在斜面底端固定一个质量为 m 、带正电荷 q 的小滑块 P。整个装置处在正交的匀强电场与匀强磁场（图中未画出电场和磁场）中，电场水平向右、磁场垂直纸面向里，现在解除对 P 的锁定，经过一段时间 t 撤去电场，又经过前一段时间的二倍 2t 小滑块回到斜面底端，且回到斜面底端时的速度大小为 v，求：（1 ）匀强电场的场强大小和匀强磁场磁感应强度的最大值不能超过多少？（2 ）电场力对小滑块所做的功？如图所示倾角为
19、=30 的平行金属轨道固定在水平面上 ,导轨的顶端接有定值电阻 R,长度与导轨宽度相等的导体棒 AB 垂直于导轨放置 ,且保持与导轨由良好的接触 .图中虚线 1 和 2 之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场 ,现给导体棒沿导轨向上的初速度 ,使导体棒穿过磁场区域后能继续向上运动到最高位置虚线 3,然后沿导轨向下运动到底端 .已知导体棒向上运动经过虚线 1 和 2 时的速度大小之比为 2:1,导体棒沿导轨向下运动由虚线 2 到 1 做匀速直线运动 ,虚线 2、 3 之间的距离为虚线Word 资料.1、2 之间距离的 2 倍,整个运动过程中导体棒所受的摩擦阻力恒为导体棒重力的 ,除定值电阻外其余部分电
20、阻均可忽略 ,求 :(1)导体棒沿导轨向上运动经过虚线 2 的速度 与沿导轨向下运动经过虚线 2 的速度 的比值;(2)导体棒沿导轨向上运动刚经过虚线1 和刚到达虚线 2 时的加速度大小之比 ;(3)导体棒沿导轨向上运动经过磁场与沿导轨向下运动经过磁场的过程中,定值电阻 R 上产生的热量之比 : 为多大 .答:(1) ： 1(2)2（ 2+2 ）：（2+ ）(3) : 为 10:1如图甲所示 ,相距 d 的两根足够长的金属制成的导轨 ,水平部分左端 ef 间连接一阻值为 2R 的定值电阻 ,并用电压传感器实际监测两端电压 ,倾斜部分与水平面夹角为 37 .长度也为 d 、质量为 m 的金属棒
21、ab 电阻为 R,通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上 ,滑环与导轨上Word 资料.MG 、 NH 段动摩擦因数 = (其余部分摩擦不计 ).MN 、 PQ、 GH 相距为 L,MN 、PQGH相距为 L,MN 、PQ 间有垂直轨道平面向下、磁感应强度为 B 1 的匀强磁场 ,PQ、GH 间有平行于斜面但大小、 方向未知的匀强磁场 B 2 ,其他区域无磁场 ,除金属棒及定值电阻 ,其余电阻均不计, , sin37=0.6 ，cos37 =0.8, 当 ab 棒从 MN 上方一定距离由静止释放通过 MN 、QP 区域 (运动过程 ab 棒始终保护水平 ),电压传感器监测到 U-t 关系如图乙
22、所示 :(1)求 ab 棒刚进入磁场 B 1 时的速度大小 ;(2)求定值电阻上产生的热量 Q 1;(3)多次操作发现 ,当 ab 棒从 MN 以某一特定速度进入 MNQP 区域的同时 ,另一质量为 2m、电阻为 2R 的金属棒 cd 只要以等大速度从 PQ 进入 PQHG 区域 ,两棒均匀速同时通过各自场区,试求 B 2 的大小和方向 .如图所示 ,电阻不计的两金属导轨相距为 l,固定在水平Word 资料.绝缘桌面上 ,斜面 MNPQ 与水平直轨道在最低点相切 ,水平直导轨部分处在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中 ,末端与桌面边缘平齐 ,一质量为 m、电阻为 R 的导体棒 ab
23、从距水平桌面的高度为 h 处无初速度释放 ,进入水平直导轨后向右运动 ,最后离开导轨落到水平地面上 ,落地点到桌面边缘的水平距离为 x.已知斜面与水平面间的夹角为 ,PM 处所接电阻的阻值也为 R,且导体棒 ab 通过磁场的过程过它的电荷量为 q,导体棒与导轨之间的动摩擦因数均为 ,桌面离地面的高度为 H,重力加速度为 g.求 :(1)导体棒进入磁场和离开磁场时的速度大小 ;(2)导体棒在磁场中运动的过程中 ,回路产生的焦耳热 .（天一大联考 18 分）如图所示，在水平线 MN 上方区域有竖直向下的匀强电场，在电场有一光滑绝缘平台，平台左侧靠墙，平台上有带绝缘层的轻弹簧，其左端固定在墙上，弹簧
24、不被压缩时右侧刚好到平台边缘，光滑绝缘平台右侧有一水平传送带，传送带 A、B 两端点间距离 L=1m ，传送带以速率 =4m/s 顺时针转动，现用一带电小物块向左压缩弹簧，放手后小物块被弹出，从传送带的 B 端飞出。小物块经过 MN 边界上 C 点时，速度方向与水平方向成 45角，经过 MN 下方 水平线上的 D 点时， 速度方向与水平方向成 60角，传送带 B 端距离 MN 的竖直高度 =0.4m ， MN 与 平行，间距 =1.6m ，小物块与传送带间的动摩擦因数 =0.1 ，小物块的质量为 m=0.1kg ，带电量 q=0.01C ，平台与传送带在同一水平线上， 二者连接处缝隙很小， 不
25、计小物块经过连接处的能量损失， 重力加速度为g=10m/ ， =1.732 ， =2.236 。求：（1 ）匀强电场的电场强度 E；（2 ）弹簧弹性势能的最大值；（3 ）当小物块在传送带上运动因摩擦产生的热量最大时，小物块在传送带上发生相对运动Word 资料.的时间 t。答案（1 ）E=100N/C （ 2） 1J（ 3） t=0.268s如图所示，质量为 3m 的重物与一质量为 m 的线框用一根绝缘细线连接起来，挂在两个高度相同的定滑轮上，已知线框电阻为 R，横边边长为 L，水平方向匀强磁场的磁感应强度为 B，磁场上下边界的距离、线框竖直边长均为 h 。初始时刻，磁场的下边缘和线框上边缘的高
26、度差为 2h，将重物从静止开始释放，线框穿出磁场前，若线框已经做匀速直线运动， 滑轮质量、 摩擦阻力均不计。 则下列说法中正确的是（ ） ACDA:线框进入磁场时的速度为B:线框穿出磁场时的速度为C: 线框通过磁场的过程中产生的热量 Q= 8mg D: 线框进入磁场后，若某一时刻的速度为 v，则加速度为 a= g(18 分 )如图所示，光滑水平轨道 MN 、 PQ 和光滑倾斜轨道 NF、 QE 在 Q、 N 点连接，倾斜轨道倾角为 ，轨道间路均为 L.水平轨道间连接着阻值为 R 的电阻，质量分别为 M 、m，电阻分别为 R、r 的导体棒 a、b 分别放两轨道上，导体棒均与轨道垂直， a 导体棒
27、与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接， 弹簧另一端固定在整直墙壁上。 水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场， 倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场， 该磁场区域仅分布在 QN 和 EF所间的区域， QN 、EF 路离为 d ，两个区域的磁感应强度分别为 B 、 B2 ，Word 资料.以 QN 为分界线且互不影响。 现在用一外力 F 将导体棒 a 向拉至某一位置处， 然后把导体棒b 从紧靠分界线 QN 处由静上释放，导体棒 b 在出磁场边界 EF 前已达最大速度。当导体棒b 在磁场中运动达稳定状态， 撤去作用在 a 棒上的外力后发现 a 棒仍能静止一段时间， 然后又来回运动并
28、最终停下来。 (倾斜轨道足够长，重力加速度为 g)求：(1)导体棒 b 在倾斜轨道上的最大速度；(2)若两个区域的磁感应强度均为 B，且导体棒电阻均为 R，从 b 棒开始运动到 a 棒最终静止的整个过程中，电阻 R 上产生的热量为 Q，求弹簧最初的弹性势能。设 b 杆在磁场中运动期间，电阻 R 上产生的热量为 ， a 杆振动期间，电阻 R 上产生的热量为 ,则有： Q= + ；因为 且导体棒电阻 R=r 可得到， b 杆在磁场中运动期间，由能量守恒定律： ；a 杆振动期间： ；计算得出：(2013 东北三校二模 ,25)(18 分)如图甲所示 ,一半径为 2l、电阻为 r 的带有极窄缝隙的金属圆环和一电阻为 R 的定值电阻构成一闭合回路 ,有一板间距为 d 的平行板电容器和电阻并联。金属圆环存在一半径为 l 的有界匀强磁场 ,该磁场区域与金属圆环共心 ,磁感应强度随时间的变化图象如图乙所示 ,设磁感应强度方向垂直纸面向里为正。 t=0 时刻在接近 A 板的位置处无初速释放一不计重力的带电粒子 ,粒子质量为 m,重力不计 ,电荷量为 -q(q0), 求 :(1)粒子在 0T 时间发生的位移 ?(假设电荷没有到达 B 板 )(2)要使粒子到达 B 板时速度最大 ,两板间的距离 d 应满足什么条件 ?如图光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线 ,线的一端系一质量为 3m 的重物 ,另一端系一
