电磁感应与力学 知识点题库

磁电式仪表的线圈常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上而不用塑料做骨架是因为（  ）

如图所示，质量为m＝100 g的铝环，用细线悬挂起来，环中央距地面高度h＝0.8 m，有一质量为M＝200 g的小磁铁(长度可忽略)，以10 m/s 的水平速度射入并穿过铝环，落地点距铝环原位置的水平距离为3.6 m，则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动看做平抛运动)

 

如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨从静止 开始以加速度a向右匀加速运动，运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好，已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略，求：

如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属圆环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图，则此时刻（　　）

如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，左端向上弯曲，导轨间距为L，电阻不计．水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．导体棒a与b的质量均为m，电阻值分别为R_a=R，R_b=2R．b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放．运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为g．

如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在竖直面上，导轨间距为L、足够长，下部条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直，上部条形匀强磁场的宽度为2d，磁感应强度大小为B₀ ， 方向平行导轨平面向下，在上部磁场区域的上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘)，导体棒与导轨间存在摩擦，动摩擦因数为μ。长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“ ”型装置，总质量为m，置于导轨上，导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生，图中未图出)，线框的边长为d(d<L)，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域的下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为g。求：

 

如图所示，在匀强磁场的上方将一个半径为R、质量为m的导体圆环从静止释放，圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间速度相同。已知圆环的电阻为r，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g。下列说法正确的是（  ）

如图所示，顶角 ＝60°的光滑金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。以O为坐标原点、金属导轨的角分线为x轴，在水平面内建立如图所示的直角坐标系。一根初始位置与y轴重合的导体棒在垂直于导体棒的水平外力作用下以速度v沿x轴做匀速直线运动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻为r。导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触。以导体棒位于O处作为计时零点。试求

如图所示，水平面内有两条平行金属导轨，金属棒垂直放置在导轨上，竖直向下的匀强磁场与导轨平面垂直。某时刻，使金属棒以 v₀=2 m/s 的初速度开始向右运动，与此同时金属棒还受到一个外力 F 的作用，使得金属棒在磁场中先匀减速，再反向匀加速回到出发点。已知外力 F 与金属棒垂直、与导轨在同一平面内。金属棒减速、加速运动的加速度均为 2 m/s² ， 金属棒与导轨间的动摩擦因数为 0.2，金属棒质量 0.1 kg、电阻 0.2 Ω，磁感应强度为 1.0 T，导轨间距为 0.2 m，与导轨相连的电阻阻值为 0.3 Ω。其余电阻均不计

如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F_安表示，则下列说法正确的是（    ）

如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计。若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦。求：

如图所示，在水平光滑的平行导轨MN、HG左端接一阻值为 的电阻R₀（导轨电阻不计），两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为 的金属杆，垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v₁、v₂由图中位置1匀速运动到位置2，两次运动过程中金属杆与导轨接触良好，若两次运动的速度之比为1：3，则下列关于这两次运动的说法正确的是：（   ）

如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L=0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R₁及理想电压表，电阻r=2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R₂ ， 已知R₁=2Ω，R₂=1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE=0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示．在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变．求：

如图甲，乙所示，半径为 的圆形区或内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，平行金属导轨 与磁场边界相切与 ，磁场与导轨平面垂直，导轨两侧分别接有灯 、 ，两灯的电阻均为 ，金属导轨的电阻忽略不计，则：

如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L₁=0.5m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L₂=0.8m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，t=0时磁感应强度为B₀=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=0.04kg的物体，不计一切摩擦，现使磁场以 =0.2T/s的变化率均匀地增大。（g=10m/s²）求：

迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为 ，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（   ）

如图所示，间距 的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上，斜面倾角 。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁场的磁感应强度均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场，磁感应强度 .质量 、电阻 的导体棒垂直导轨放置，从无磁场区域由静止释放，经 进入Ⅱ区匀速下滑，运动中棒与导轨始终保持良好接触，导轨足够长，电阻不计，重力加速度 ， ， .求：

如图甲所示，倾角为30{}^\circ 的光滑斜面固定在粗糙程度较大的水平地面上，斜面底部MNPQ区域内及PQ右侧区域分布着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边界MN、PQ间的距离为L，PQ为斜面最低处。将质量为m、电阻为R、边长为L的正方形匀质金属框abcd（表面涂有绝缘漆）从cd边距MN边界的距离为L处静止释放，当cd边到达PQ处时刚好速度为零，接着用外力使框做“翻跟头”运动，即框以cd边为轴顺时针翻转150°，然后以ab边为轴顺时针翻转180°，再以cd边为轴顺时针翻转180° ，…，如此不断重复，每转到竖直和水平时位置记为I、II、III、IV、V、VI、…。翻转过程中，金属框不打滑，并保持角速度大小恒为ω ，空气阻力不计，重力加速度为g，以位置I作为计时起点即t=0。

如图所示，平行长直光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨所在平面的倾角为 ， 导轨下端接有阻值为 的电阻，导轨间距为 ， 整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为 。质量为 、长为 、电阻也为 的金属棒垂直放在导轨上，金属棒在沿导轨平面且与棒垂直的拉力 作用下从静止开始沿导轨向上运动，拉力做功的功率恒定，当金属棒的速度为 时，金属棒的加速度为0，金属导轨的电阻不计，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度取 ， 则（   ）

如图，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为1m，左端通过导线连接一个的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，质量、长度L=1m、电阻的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力F，使其从静止开始运动，拉力F的功率P=2W保持不变，当金属杆的速度达到最大时撤去拉力F，求：