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1、電磁感應(yīng)計算題專題1平面內(nèi)固定一U形光滑金屬導(dǎo)軌,軌道寬d =2m,導(dǎo)軌的左端接有R=0.3的電阻,導(dǎo)軌上放一阻值為R0 =0.1,m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab,其余電阻不計,導(dǎo)體棒ab用水平輕線通過定滑輪連接處于水平地面上質(zhì)量M=0.3 kg的重物,空間有豎直向上的勻強磁場,如圖所示已知t=0時,B=1T,此時重物上方的連線剛剛被拉直從t=0開始,磁場以=0.1 T/s均勻增加,取g=10m/s2求:(1)經(jīng)過多長時間t物體才被拉離地面(2)在此時間t內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的電熱Q2、如圖所示,有一區(qū)域足夠大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向與水平放置的導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌寬度為L,右端接有電阻R。MN是
2、一根質(zhì)量為m的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌垂直放置,且接觸良好,金屬棒與導(dǎo)軌電阻均不計。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為,現(xiàn)給金屬棒一水平?jīng)_量,使它以初速度v0沿導(dǎo)軌向左運動。已知金屬棒在整個運動過程中,通過任一截面的總電荷量為q。求:(1)金屬棒運動的位移s;(2)金屬棒運動過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)金屬棒運動的時間t。3、如圖所示,在磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌,磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻(導(dǎo)軌電阻不計)。兩金屬棒a和b的電阻均為R,質(zhì)量分別為和,它們與導(dǎo)軌相連,并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動。閉合開關(guān)S,先固定b,用一恒力F向上拉,穩(wěn)定后a以的速度
3、勻速運動,此時再釋放b,b恰好保持靜止,設(shè)導(dǎo)軌足夠長,取。(1)求拉力F的大??;(2)若將金屬棒a固定,讓金屬棒b自由滑下(開關(guān)仍閉合),求b滑行的最大速度;(3)若斷開開關(guān),將金屬棒a和b都固定,使磁感應(yīng)強度從B隨時間均勻增加,經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強度增到2B時,a棒受到的安培力正好等于a棒的重力,求兩金屬棒間的距離h。4、如圖所示,光滑足夠長的平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1.0m,處在同一個水平面上,導(dǎo)軌左端與電路連接,其中水平放置的平行板電容器C兩極板M、N間距離d=10mm,定值電阻R1=8.0,R22.0,導(dǎo)軌電阻不計。磁感應(yīng)強度B0.4T 的勻強磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌平面(磁場區(qū)域足夠大),
4、斷開開關(guān)S,當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,電容器兩極板之間質(zhì)量m=1.010-14kg,帶電荷量q=1.01015 C的微粒恰好靜止不動。取g10m/s2,金屬棒ab電阻為r=2,在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,且運動速度保持恒定。求:(1)金屬棒ab運動的速度大小v1?(2)閉合開關(guān)S后,要使粒子立即做加速度a=5m/s2的勻加速運動,金屬棒ab向右做勻速運動的速度v2應(yīng)變?yōu)槎啻螅?、一邊長為L的正方形閉合金屬導(dǎo)線框,其質(zhì)量為m,回路電阻為R.圖中M、N、P為磁場區(qū)域的邊界,且均為水平,上下兩部分磁場的磁感應(yīng)強度均為B,方向如圖所示. 圖示位置線框的底邊與M重合. 現(xiàn)讓線框由圖示位
5、置由靜止開始下落,線框在穿過N和P兩界面的過程中均為勻速運動. 若已知M、N之間的高度差為h1,h2L. 線框下落過程中線框平面始終保持豎直,底邊結(jié)終保持水平,重力加速度為g. 求:(1)N與P之間的高度差h2;(2)在整個運動過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱.6、如圖所示,光滑矩形斜面ABCD的傾角為,在其上放置一矩形金屬線框,的邊長,的邊長,線框的質(zhì)量,電阻,線框通過細線繞過定滑輪與重物相連,細線與斜面平行且靠近。重物質(zhì)量,離地面的高度為。斜面上區(qū)域是有界勻強磁場,方向垂直于斜面向上,已知AB到的距離為,到的距離為,到CD的距離為,取?,F(xiàn)讓線框從靜止開始運動(開始時刻與AB邊重合),發(fā)現(xiàn)線框勻速
6、穿過勻強磁場區(qū)域,求:(1)區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B(2)線框在通過磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q(3)通過計算分析畫出線框從開始運動到邊與CD邊重合過程中線框的圖象7、一個質(zhì)量m=01kg的正方形金屬框總電阻R=05,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB重合),設(shè)金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對應(yīng)的位移為s,那么v2s圖象如圖所示,已知勻強磁場方向垂直斜面向上,g10m/s2。(1)根據(jù)v2s圖象所提供的信息,計算出斜面傾角和勻強磁場寬度d(2)金屬框從進入磁場到穿出磁場所用的時間是多少?(3)勻強磁場的磁感應(yīng)強度多大?8、如圖,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L,在M點和P點間接一個阻值為R的電阻,在兩導(dǎo)軌間OO1O1O矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m,電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上,與磁場上邊邊界相距d0.現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放,棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運動(棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平,導(dǎo)軌電阻不計)求:(1)棒ab在離開磁場下邊界時的速度。(2)棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱;(3)試分析討論ab棒在磁場中可能出現(xiàn)的運動情況。