电磁感应2012年一摸题3.doc
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(2012陕西省礼泉一中期末)如图(a)所示,间距为l、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为m、电阻为R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为l,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:(1)区域I内磁场的方向;(2)通过cd棒中的电流大小和方向;(3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离;(4)ab棒开始下滑至EF的过程中,回路中产生总的热量。(结果用B、l、θ、m、R、g表示)区域I区域ⅡBtθθEF图(a)abdc0Bt2BB图(b)txt⑴I内磁场垂直于斜面向上⑵cd棒平衡,BIl=mgsinθ,I=电流方向d→c,⑶前、后回路感应电动势不变,=Blvx,即=Blvx,解得l=vxtxab棒进入区域Ⅱ之前不受磁场力的作用,做匀加速直线运动,S1=eq\f(1,2)(0+v)tx=0.5l⑷ab棒进入区域Ⅱ后作匀速直线运动,t2=tx,总时间t总=tx+t2=2tx,电动势E=Blvx不变,总热量:Q=EIt总=2mgvxtxsinθ=2mglsinθ(2012陕西省礼泉一中期末)如图所示,电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置,其上端接一阻值为3Ω的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B,磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω,它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,都能匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。求:(1)在整个过程中,a、b两棒分别克服安培力所做的功;(2)导体棒a从图中M处到进入磁场的时间;(3)M点和N点距L1的高度。(1)Wa=magd=1.0JWb=mbgd=0.5J(2)b在磁场中匀速运动时:速度为,总电阻R1=7.5Ωb中的电流①由以上各式得:②同理,a棒:③由以上各式得,④⑤⑥⑦⑧由④⑤⑥⑦⑧得Ha=⑨Hb=m⑩解得导体棒a从图中M处到进入磁场的时间为(2012杨浦区一模)如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计.丙质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处.磁场宽为3h,方向与导轨平面垂直.先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触,用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移.图乙中正确的是(BC)(2012杨浦区一模)(14分)如图所示,M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上的刚性U型金属导轨,导轨中接有阻值为R的电阻,它们的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直,杆与轨道的接触是粗糙的,杆与导轨的电阻均不计.初始时,杆PQ于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B.现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右作加速运动.已知经过时间t,PQ离开虚线的距离为x,此时通过电阻的电流为I0,导轨向右移动的距离为x0(导轨的N1N2部分尚未进入磁场区域).求:(1)杆受到摩擦力的大小?(2)经过时间t,杆速度的大小v为多少?(3)在此过程中电阻所消耗的能量.(不考虑回路的自感).(2012杭州一模)如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,AB间距离为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,处在方向垂直纸面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上,甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接,另一端均被固定,MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触,导轨与MN棒的电阻均忽略不计,初始时刻,两弹簧恰好处于自然长度,MN棒具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,MN棒第一次运动至最右端,在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为2Q,