电磁感应与力学 知识点题库

半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图所示。有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图所示。在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为+q的微粒，从静止释放，两板间距足够长。则以下说法正确的是(     　)

如图所示，间距为L的两根平等金属导轨变成“L”形，竖直导轨面与水平导轨面均足够长，整个装置处于竖直向上大小为B的匀强磁场中，质量均为m，阻值均为R的导体棒ab，cd均垂直于导轨放置，两导体棒与导轨间动摩擦因数均为μ，当导体棒cd在水平恒力作用下以速度v₀沿水平导轨向右匀速运动时，释放导体棒ab，它在竖直导轨上匀加速下滑，某时刻将导体棒cd所受水平恒力撤去．经过一段时间，导体棒cd静止，此过程流经导体棒cd的电荷量为q（导体棒ab，cd与导轨间接触良好且接触点及金属导轨的电阻不计，已知重力加速度为g），则（   ）

如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B．有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则（   ）

如图所示，金属圆环放置在水平桌面上，一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合，永磁体下端为N极，将永磁体由静止释放永磁体下落h高度到达P点时速度大小为v，向下的加速度大小为a，圆环的质量为M，重力加速度为g，不计空气阻力，则（  ）

如图所示，用恒力F将闭合线圈自静止开始(不计摩擦)从图示位置向左加速拉出有界匀强磁场，则在此过程中(   )

abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向竖直向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，试用题中给出的物理量（m、b、l、B、θ、v、R）表述下列物理量。

如图所示，ACD、EFG为两根相距L=0.5m的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面夹角θ=30⁰ ． 两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B`=1T．两根长度也均为L=0.5m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，ab杆的质量m₁未知，cd杆的质量m₂=0.1kg，两杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ= ，两金属细杆的电阻均为R=0.5Ω，导轨电阻不计．当ab以速度v₁沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好也向下匀速运动，重力加速度g取10m/s² ．

如图所示，在外力作用下，把导体棒加速地拉上倾斜放置的导轨，已知导体棒与导轨间的摩擦因数为u,不计棒和导轨的电阻,匀强磁场磁感应强度B垂直导轨面向上，则下列说法中正确的是（   ）

如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为θ=37°，导轨间距为lm，电阻不计，导轨足够长.两根金属棒ab和a'b'的质量都是0.2kg，电阻都是1Ω，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之间的动摩擦因数为0.25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度B的大小相同.让a'b'固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为16W.求：

如图所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻．一金属棒垂直导轨放置，质量为m，接入电路的电阻为r．在金属棒中点对棒施加一个水平向右、平行于导轨的拉力，棒与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g．

如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，电阻不计，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v₀时，运动的位移为x，则（   ）

如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）．两线圈在距磁场上界面 高处由静止开始自由下落，再进入磁场，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Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为 、 ，在磁场中运动时产生的热量分别为 、 ．不计空气阻力，则(   )

如图所示，正方形导线框ABCD由左、右两部分组成， ， 分别是AD和BC边的中点。其右半部分可绕对称轴 转动，框的总电阻为R、边长为a。将框水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向与AB边垂直并与线框平面成 角。现将线框右半边 以角速度 逆时针转动，当转动 时。求：

如图所示，两条足够长的水平平行金属导轨间距为 L，导轨上放着两根相同导体棒 ab 和 cd；每根导体棒的质量均为 m，电阻均为 R，导轨光滑且电阻不计，整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B；开始时 ab 和 cd 的水平初速度大小分别为 2v₀和 6v₀ ， 方向相反，求：

如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨倾斜放置，导轨平面的倾角为 ，导轨处在垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，质量均为m的金属棒a、b放在导轨上，给金属棒a施加一个沿斜面向上的力F使金属棒a保持静止，释放金属棒b，当金属棒b运动的距离为s时，达到了平衡状态。金属导轨电阻不计且足够长，金属棒b运动过程中始终与导轨垂直，两棒接入电路的电阻均为R，重力加速度为g， ，求：

微元思想是中学物理中的重要思想。所谓微元思想，是将研究对象或者物理过程分割成无限多个无限小的部分，先取出其中任意部分进行研究，再从局部到整体综合起来加以考虑的科学思维方法。

如图所示，在水平面内固定两根足够长且平行的光滑金属导轨，导体棒和导轨始终接触良好且与电阻R构成闭合回路，电路中除电阻R之外，其余电阻均不计，在两导轨间存在方向竖直向下的匀强磁场。现对导体棒施加一平行于导轨的力F，使其从静止开始做匀加速直线运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，此过程中电阻R的热功率P随时间t变化关系图像可能正确的是（   ）

如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力F作用，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，试求：

光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹反簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂直的匀强磁场；随为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且与镜面垂直，另一端与弹簧下端相连， 为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条， 的圆心位于M的中心使用前需调零，使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直；入射细光束沿水平方向经 上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于 的圆心，通过读取反射光射到 上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k，磁场磁感应强度大小为B，线圈C的匝数为N。沿水平方向的长度为l，细杆D的长度为d，圆弧 的半径为r﹐ ，d远大于弹簧长度改变量的绝对值。

舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图1所示，用于推动模型飞机的动子（图中未画出）与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时S掷向2接通定值电阻R₀ ， 同时施加回撤力F，在F和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的v-t图如图2所示，在t₁至t₃时间内F=(800－10v)N，t₃时撤去F。已知起飞速度v₁=80m/s，t₁=1.5s，线圈匝数n=100匝，每匝周长l=1m，飞机的质量M=10kg，动子和线圈的总质量m=5kg，R₀=9.5Ω，B=0.1T，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求