专题训练--电磁感应与力学综合.doc

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1、分宜中学专题训练-电磁感应与力学综合（一）1如图1所示，金属棒ab置于水平放置的金属导体框架cdef上，棒ab与框架接触良好从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) 图1A摩擦力大小不变，方向向右B摩擦力变大，方向向右C摩擦力变大，方向向左D摩擦力变小，方向向左2.如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速

2、度vmax，则()A如果B增大，vmax将变大B如果变大，vmax将变大C如果R变大，vmax将变大D如果m变小，vmax将变大3. 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面旋转）（ ）. A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动C. 向右减速运动 D. 向右加速运动4. 如图所示，竖直放置的金属框架处于水平匀强磁场中，有一长直金属棒ab可以沿框自由滑动，当ab由静止开始下滑一段时间后，合上开关S，则ab将做（ ）. A. 匀速运动B. 加速运动C. 减速运动D. 无法确定5.2012陕西

3、省西安八校高三上学期联考如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计下列说法正确的是()A回到出发点的速度v大于初速度v0B通过R的最大电流上升过程小于下落过程C电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程D所用时间上升过程大于下落过程6.边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域磁场区域的宽度为d(dL)已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出

4、的过程相比较，正确的是()A金属框中产生的感应电流方向相反B金属框所受的安培力方向相反C进入磁场过程所用的时间等于穿出磁场过程的时间D进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量7如图所示，在一匀强磁场中有一U形导体框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则()Aef将减速向右运动，但不是匀减速运动Bef将匀速向右运动Cef将加速向右运动Def将做往复运动8如图所示，在光滑的水平面上，一质量为m、半径为r、电阻为R的均匀金属环，以v0的初速度向一

5、磁感应强度为B的有界匀强磁场滑去(磁场宽度d2r)圆环的一半进入磁场历时t秒，这时圆环上产生的焦耳热为Q，则t秒末圆环中感应电流的瞬时功率为()A.B.C. D.9.（2010山东理综第21题）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右移动，当运动到关于OO对称的位置时A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为2Blv0 C回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同10、如图9430所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以

6、v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到ab位置，若v1v212，则在这两次过程中()A回路电流I1I212B产生的热量Q1Q214C通过任一截面的电荷量q1q212D外力的功率P1P21411.(2010年高考全国卷)如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平线圈从水平面a开始下落已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则()AFdFcFbBFcFdFbFd DFcF

7、bh)，电阻为R，线框平面与竖直平面平行，静止于位置“”时，cd边与磁场下边缘有一段距离H.现用一竖直向上的恒力F提线框，线框由位置“”无初速度向上运动，穿过磁场区域最后到达位置“”(ab边恰好出磁场)，线框平面在运动中保持在竖直平面内，且ab边保持水平.当cd边刚进入磁场时，线框恰好开始匀速运动.空气阻力不计，g10 m/s2.求：(1)线框进入磁场前距磁场下边界的距离H；(2)线框由位置“”到位置“”的过程中，恒力F做的功为多少？线框产生的热量为多少？电磁感应与力学综合（一）答案1B2. B、C 3. B、C 4. D 5.C 6.AD 7A 8B 9.ABD 10.AD 11.D12.t

8、=4995s13、答案：V；B1减弱14【解】闭合S之前导体自由下落的末速度为v0gt4 m/s.S闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流.ab立即受到一个竖直向上的安培力.F安BILab0.016 Nmg0.002 N此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为ag所以，ab做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动.当速度减小至F安mg时，ab做竖直向下的匀速运动.15.【解析】(1)当金属棒达到稳定速度v1时，由受力分析及力的平衡条件有Fmgsin 代入数据解得v18 m/s(2)当金属棒达到稳定速度v2时，由受力分析及力的平衡条件有mgsin 代入数据解

9、得v28 m/s(3)设金属棒在撤去外力后还能沿斜面向上运动的最大距离为s，所需时间为t，则这一段时间内的平均感应电动势，平均感应电流，则通过金属棒的电荷量qt，则s0.48 m，由能量守恒定律有mvmgssin Q代入数据解得v34 m/s15.【解析】(1)线框进入磁场做匀速运动，设速度为v1，有：EBLv1，I，F安BIL根据线框在磁场中的受力，有FmgF安在恒力作用下，线框从位置“”由静止开始向上做匀加速直线运动.有Fmgma，且H由以上各式解得H (Fmg)(2)线框由位置“”到位置“”的过程中，恒力F做的功为WFF(HhL)只有线框在穿越磁场的过程中才会产生热量，因此从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中有F(Lh)mg(Lh)Q，所以Q(Fmg)(Lh)