电磁感应中切割类问题 知识点题库

如图所示,竖直平面内有一半径为a磁感应强度为B的区域匀强磁场磁感线水平,在最高点A用铰链连接长度为2a的导体棒AB.AB由水平位置摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为(   )

A . 2Bav B . Bav C . D .
如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属导轨,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度vm , 则(   )

A . 如果B增大,vm将变大 B . 如果α变大,vm将变大 C . 如果R变大,vm将变大 D . 如果m变小,vm将变大
如图,一有界区域内,存在着磁感应强度大小均为B,方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场,磁场宽度均为L.现有一边长为 的正方形线框abcd,在外力作用下,保持ac垂直磁场边缘,并以沿x轴正方向的速度水平匀速地通过磁场区域,若以逆时针方向为电流正方向,下图中能反映线框中感应电流变化规律的图是(   )

A . B .    C . D .
如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B=0.80T的匀强磁场中,框架左端连接一个R=0.4Ω的电阻,框架上面置一电阻r=0.1Ω的金属导体ab,ab长为0.5m.ab始终与框架接触良好且在水平恒力F作用下以v=1.25m/s的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长.轨道电阻及接触电阻忽略不计).

  1. (1) 试判断金属导体ab两端哪端电势高;

  2. (2) 求通过金属导体ab的电流大小:

  3. (3) 求水平恒力F对金属导体ab做功的功率.

如图甲所示,间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,轨道左侧连接一定值电阻R.垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动,F随t变化的规律如乙图所示.在0~t0时间内,棒从静止开始做匀加速直线运动.乙图中t0、F1、F2为已知,棒和轨道的电阻不计.则(  )

A . 在t0以后,导体棒一直做匀加速直线运动 B . 在t0以后,导体棒先做加速,最后做匀速直线运动 C . 在0~t0时间内,导体棒的加速度大小为 D . 在0~t0时间内,通过导体棒横截面的电量为
如图所示,AMN与DEF是固定的光滑平行金属导轨,间距为lAM与DE段与水平面夹角为θ,处在方向垂直导轨向上的磁场中。MN与EF段水平,处在竖直向上的匀强磁场中,其上有一静止导体条b,质量为m2。在NF的右侧,光滑的水平地面上有一个质量为m3的薄木板靠着导轨末端,上表面与导轨MNEF相平,与导体条b之间摩擦因数为μ。在导轨间有个电容为C的电容器和一个单刀双掷开关K及定值电阻R。初始电容器不带电,K掷在1端。在导轨AMDE上端由静止释放一个质量为m1的导体棒a,经过一段时间后导体棒在倾斜导轨上匀速运动。已知两处磁场的磁感应强度大小均为B。导体a、b的电阻忽略不计,导体b的宽度不计。求:

  1. (1) 导体棒在倾斜导轨上匀速运动的速度v1
  2. (2) 导体棒在倾斜导轨上匀速运动时,电容器的带电量Q;
  3. (3) 若a棒匀速后,开关K由1端掷向2端导体条b以一定速度冲上木板,且没有从木板上滑下,此时电容器两端电压为U,求木板长度的最小值。
如图所示,三角形金属导轨EOF上放有一根金属杆ab,在外力作用下,保持ab跟OF垂直,以速度v匀速向右移动,设导轨和金属杆都是用粗细相同的同种材料制成的,ab与导轨接触良好, 则下列判断正确的是(   )

图片_x0020_1332624134

A . 电路中的感应电动势大小不变 B . 电路中的感应电流大小不变 C . 电路中的感应电动势大小逐渐增大 D . 电路中的感应电流大小逐渐增大
间距为L的倒U型金属导轨竖直放置,导轨光滑且电阻忽略不计,上端接一阻值为及的电阻,如图所示。垂直导轨平面分布着2019个场强为B的条形匀强磁场,磁场区域的宽度为a,相邻磁场距离为b。一根质量为m、长为2L、电阻为2r的金属棒对称放置在导轨上且与导轨始终良好接触,金属棒从距离第一磁场区域上端2a位置静止释放(设重力加速度为g),发现每次进入磁场时的速度相同。

图片_x0020_100026

  1. (1) 求刚进入第1磁场区域时金属棒的感应电流大小和方向;
  2. (2) 求金属棒穿出第1个磁场区域时的速度;
  3. (3) 求金属棒在穿过2019个磁场区域过程中产生的热量;
  4. (4) 求金属棒从静止开始到穿过2019个磁场区域的时间。
如图所示,在倾角为θ的斜面内有两条足够长的不计电阻的平行金属导轨,导轨宽度为L,导轨上端连有阻值为R的电阻;在垂直于导轨边界ab上方轨道空间内有垂直于导轨向上的均匀变化的匀强磁场B1。边界ab下方导轨空间内有垂直于导轨向下的匀强磁场B2。电阻也为R、质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置,磁场B1随时间均匀减小,且边界ab上方轨道平面内磁通量变化率大小为k,MN静止且受到导轨的摩擦力为零;撤去磁场B2 , MN从静止开始在较短的时间t内做匀加速运动通过的距离为x。重力加速度为g。

  1. (1) 求磁场B2的磁感应强度大小;
  2. (2) 求导体棒MN与导轨之间动摩擦因数;
  3. (3) 若再撤去B1 , 恢复B2 , MN从静止开始运动,求其运动过程中的最大动能。
电磁缓冲车是利用电磁感应原理进行制动缓冲,它的缓冲过程可以等效为:小车底部安装有电磁铁(可视为匀强磁场),磁感应强度大小为B,方向竖直向下。水平地面埋着水平放置的单匝闭合矩形线圈abcd,如图甲所示。小车沿水平方向通过线圈上方,线圈与磁场的作用连同其他阻力使小车做减速运动,从而实现缓冲,俯视图如图乙所示。已知线圈的总电阻为r,ab边长为L(小于磁场的宽度)。小车总质量为m,受到的其他阻力恒为F,小车上的磁场边界MN与ab边平行,当边界MN刚抵达ab边时,速度大小为v0。求:

  1. (1) 边界MN刚抵达ab边时线圈中感应电流I的大小;
  2. (2) 整个缓冲过程中小车的最大加速度am的大小
如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ角固定,轨道间距为l.空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其电阻为R.由静止释放ab,轨道足够长且电阻不计,重力加速度为g.求:

图片_x0020_100017

  1. (1) 金属杆ab速度的最大值;
  2. (2) 当金属杆ab的加速度为a= gsinθ,回路的电功率.
如图所示,电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15m,两导轨间距L=0.75m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q=0.1J。(g取10m/s2)下列说法正确的是(   )

A . 金属棒在此过程中克服安培力的功为0.4J B . 阻值R在此过程中产生的焦耳热为0.2J C . 金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度为3.2m/s2 D . 金属棒下滑速度v=2m/s时的加速度为5.2m/s2
如图所示,两根足够长的U形平行金属导轨框间距L=0.5m,导轨平面与水平面成 =37°角,下端通过导线连接R=0.6Ω的电阻,金属棒MN放置在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.8T。现让金属棒沿导轨由静止下滑,速度达到最大的过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.8C。已知金属棒的质量m=0.2kg,电阻r=0.4Ω,与导轨框间的动摩擦因数 =0.5,取重力加速度大小g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

  1. (1) 金属棒下滑过程中的最大速度vm
  2. (2) 金属棒速度大小v=1.5m/s时的加速度大小a;
  3. (3) 金属棒加速运动过程中,电阻R产生的焦耳热QR及加速时间t。
如图甲所示,两根完全相同的光滑导轨固定,两根长直导轨构成的平面与水平面成θ=37°,导轨两端均连接电阻,阻值R1=R2 = 4Ω,导轨间距L=0.5m。在导轨所在斜面的矩形区域M1P1、M2P2内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1、M2P2的距离d=0.6m,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0 时刻,在导轨斜面上与M1P1距离s=0.12m处,有一根阻值r=4Ω的金属棒ab垂直于导轨由静止释放,恰好匀速通过整个磁场区域。已知重力加速度g= 10m/s2 , 导轨电阻不计。求∶

  1. (1) ab在磁场中运动的速度大小v;
  2. (2) 导体棒的质量;
  3. (3) 整个过程中电阻R1、R2 产生的焦耳热Q
如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN和OP放置在水平面内,MO间接有阻值为 的电阻,导轨相距 ,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 。质量为 ,电阻为 的导体棒CD垂直于导轨放置,并接触良好。用平行于MN的恒力 向右拉动CD,CD受的摩擦阻力 恒为4.5N。求:

  1. (1) CD运动的最大速度的大小;
  2. (2) 当CD达到最大速度后,电阻R消耗的电功率是多少?
  3. (3) 当CD的速度为最大速度的一半时,CD的加速度的大小。
如图所示,MN和PQ是两根相互平行、竖直放置的光滑金属导轨,已知导轨足够长,且电阻不计,导轨间距为L。ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属棒,金属棒质量为m,电阻为R,长度为L。开始时,将开关S断开,让棒ab由静止开始自由下落,过段时间后将开关S闭合,下落过程ab棒始终保持水平。下列说法正确的是(     )

A . 开关S断开时,ab棒自由下落后,a、b两端电压为零 B . 闭合S后,ab棒中电流方向是从b流向a C . 闭合S后,金属棒ab立即做加速度减小的加速运动,最终匀速 D . 闭合S后,金属棒ab最终做匀速直线运动的速度大小为
如图甲所示,两根足够长、间距L=1m、电阻不计的光滑平行导轨水平固定,在导轨的左侧接R=2Ω的定值电阻,质量m=1kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直导轨水平放置,磁感应强度B=2T的有界匀强磁场垂直于导轨平面。现用水平恒力F=4N向右拉动金属杆,使其由静止开始运动。若金属杆初始时距离磁场边界s1=0.5m,进入磁场瞬间撤去外力。

  1. (1) 求金属杆进入磁场瞬间的速度大小v1 , 并判断此时a、b两点电势的高低:
  2. (2) 进入磁场后,金属杆的速度v随它在磁场中位移s2的变化规律满足:v=v1-ks2 , k的大小为1.6,则当金属杆运动至s2=1m位置处的加速度a2
  3. (3) 以金属杆初始位置为坐标原点,试在图乙中画出金属杆在整个运动过程中,速度v随位移s的变化图线(要有解析过程,并在坐标轴上标出关键点);
  4. (4) 描述金属杆在整个运动过程中能量的变化情况,并计算电阻R上产生的焦耳热Q。
如图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为L,导轨左端连接一个电阻。一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上。在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动。不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力。求:

  1. (1) 导轨对杆ab的阻力大小f;
  2. (2) 杆ab进入磁场区域后通过的电流及其方向;
  3. (3) 导轨左端所接电阻的阻值R。
水平面上放置两个互相平行的足够长的金属导轨,间距为d,电阻不计,其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以初速度垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦,则下列说法正确的是(   )

A . 导体棒的初始加速度大小为 B . 整个过程中,导体棒的平均速度等于 C . 整个过程中,电阻R上产生的焦耳热为 D . 导体棒在导轨上运动的最大距离为
如图,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2,其边长L1=2L2 , 在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再逐渐完全进入磁场,最后落到地面。运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈1、2落地时的速度大小分别为v1、v2 , 在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2 , 不计空气阻力,则(   )

A . v1<v2 , Q1<Q2 B . v1=v2 , Q1= Q2 C . v1<v2 , Q1>Q2 D . v1>v2 , Q1<Q2
最近更新