磁场电磁感应选析1.doc

磁场电磁感应类试题选析 （金山）33、（16分）如图所示，两条间距l=1m的光滑金属导轨制成倾角37°的斜面和水平面，上端用阻值为R=4Ω的电阻连接。在斜面导轨区域和水平导轨区域内分别有垂直于斜面和水平面的匀强磁场B1 和B2，且B1 =B2=0.5T。ab和cd是质量均为m=0.1kg，电阻均为r=4Ω的两根金属棒，ab置于斜面导轨上，cd置于水平导轨上，均与导轨垂直且接触良好。已知t=0时刻起，cd棒在外力作用下开始水平向右运动（cd棒始终在水平导轨上运动），ab棒受到F＝0.6－0.2t（N）沿斜面向上的力作用，处于静止状态。不计导轨的电阻，试求： （1）流过ab棒的电流强度Iab随时间t变化的函数关系； （2）分析并说明cd棒在磁场B2中做何种运动； （3）t=0时刻起，1s内通过cd棒的电量q； （4）若t=0时刻起，1.2s内作用在cd棒上外力做功为W=16J，则这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR多大？ （16分） 解：（1）ab棒平衡，则F＋FA＝mgsin37° （2分） 0.6－0.2t＋0.5×Iab×1＝0.1×10×0.6 得Iab＝0.4t（A） （1分） （2）cd棒上电流Icd＝2Iab＝0.8t（A）①，则回路中电源电动势E＝Icd R总 ②（1分） cd棒切割磁感线，产生的感应电动势为E＝BLv ③ （1分） 联立①②③得，cd棒的速度v＝9.6t （1分） 所以，cd棒做初速为零的匀加速直线运动。 （1分） （3）cd棒的加速度为a＝9.6m/s2，1s内的位移为S＝at2＝×9.6×12＝4.8m （1分） 根据， （1分） 得q＝t＝＝0.4C （2分） （4）t＝1.2s时，cd棒的速度v＝at＝11.52m/s （1分） 根据动能定理W－W安＝mv2－0 （2分） 得1.2s内克服安培力做功W安＝16－×0.1×11.522＝9.36J （1分） 回路中产生的焦耳热Q＝W安＝9.36J 电阻R上产生的焦耳热QR＝Q/6＝1.56J　　 （1分） 分析：本题考查了电路、磁场、电磁感应、平衡、物体的运动、牛顿运动定律、功和能，涉及的知识面非常广，有利于学生的复习。设问的梯度较好，有效的降低了难度。如果要增大难度，可以通过减少设问来实现，比如取消第一问。 （嘉定）25、如图所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg．它们在光滑水平面上，以10m/s的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度ν随车的位移s变化的ν—s图像如图所示．则磁场的宽度d＝ cm， w线圈通过磁场过程中产生的热量Q＝ J。 25；48 分析：本题涉及到运动学图像、牛顿运动定律、磁场、电磁感应和电路等知识，由于给出了图像，从图像分析主要考察对运动图像的理解，比较新颖。如果改为考察电磁感应，可以变为图像选择题、计算题等。 （黄埔）34．（14分）如图（a）所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为，导轨平面与水平面成θ角，下端通过导线连接的电阻为R．质量为m、阻值为的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并始终保持良好接触，整个装置处于垂直导轨平面向上的磁场中。 （1）若金属棒距导轨下端距离为d，磁场随时间变化的规律如图（b）所示，为保持金属棒静止，求加在金属棒中央、沿斜面方向的外力随时间变化的关系。 （2）若所加磁场的磁感应强度大小恒为B′，通过额定功率Pm的小电动机对金属棒施加沿斜面向上的牵引力，使其从静止开始沿导轨做匀加速直线运动，经过时间电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变．金属棒运动的v-t图像如图（c）所示。求磁感应强度B′的大小。 （3）若金属棒处在某磁感应强度大小恒定的磁场中，运动达到稳定后的速度为，在D位置（未标出）处突