【2017年整理】电磁感应综合题(有梯度).docVIP

法拉第电磁感应综合题集锦 专题一 动生电动势（基础） 例1 两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内，导轨间距为l，导轨上端接有阻值为R的电阻，如图所示。质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置，且与导轨保持良好接触，其他电阻不计。导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中，ab由静止释放，在重力作用下向下运动，求： ???（1）ab运动的最大速度的大小； ???（2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少？ 例2 如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R．R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R，现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的3/4。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。试求： （1）在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小； （2）如果导体棒从静止释放沿导轨下滑距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的电热是多少？ （3）断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离后，通过导体棒ab的电量为q，求这段距离是多少？ 例3 如图所示，匀强磁场的磁感强度为0.5T，方向垂直纸面向里，当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时，电阻R上消耗的功率为2w，已知电阻R=0.5，导轨间的距离，导轨电阻不计，金属棒的电阻r=0.1，求： ???（1）金属棒ab中电流的方向。???（2）金属棒匀速滑动的速度 例4 如图所示，半径为Ｒ、单位长度电阻为λ的均匀导体圆环固定在水平面上，圆环中心为Ｏ．匀强磁场垂直水平面方向向下，磁感强度为Ｂ．平行于直径ＭＯＮ的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动．杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好，某时刻，杆的位置如图，∠ａＯｂ＝2θ，速度为ｖ，求此时刻作用在杆上安培力的大小． 例5 如图所示，光滑水平平行导轨M、N，间距L=0.5m，其电阻不计。导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。金属棒ab、cd垂直导轨放置，且电阻都是R=100，质量都是m=0.5kg。现给棒ab一个水平向右的冲量，使其具有v0=8m／s的初速度。求：(1)cd棒上最大电流的大小和方向。??? ????(2)cd棒运动的最大速度。??? ????(3)cd棒上产生的热量。 例6 如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a?，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到PQ重合时，线框的速度为，则 A．此时线框中的电功率为? B．此时线框的加速度为 C．此过程通过线框截面的电量为 D．此过程回路产生的电能为 例7 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下以速度v1沿导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动．重力加速度为g．以下说法正确的是A．ab杆所受拉力F的大小为 B．cd杆所受摩擦力为零C．回路中的电流强度为 D．与v1大小的关系为例8 一根弯成直角的导线放在B＝0.4特的匀强磁场中如图所示导线ab＝30cm?? bc=40cm当导线以5m/s的速度做切割磁感线运动时可能产生的最大感应电动势的值为：?（?） A．1．4伏　　　B．1．0伏　　 C．0．8伏　　　D．0．6伏 例9 如图12所示，平行光滑导轨置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.4T垂直于导轨平面，金属杆始终以恒定的速度ν沿导轨向左匀速运动，导轨宽度L=1m，电阻R1=R3=8Ω，R2=4Ω，导轨电阻不计，平行板电容器水平放置，板间距离为d=10mm，其内有一质量为m=10-4kg，电量q=10-15C的微粒。在电键S断开时微粒处于静止状态；当S闭合后，微粒以a=5m/s2的加速度匀加速下落（g=10m/s2）。求：（1）金属棒的有效内阻和运动时产生的感应电动势；（2）金属棒运动速度的大小；（3）S闭合后作用于棒的外界拉力的功率。 例10 如图33－10所示，处于匀强磁场中的两根足够长