高考回归复习—电磁感应之感生电动势模型（word 含答案）

高考回归复习—电磁感应之感生电动势模型 1．如图所示，固定在匀强磁场中的水平导轨ab、cd的间距L1＝0．5 m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L2＝0．8 m，整个闭合回路的电阻为R＝0．2 Ω，磁感应强度为B0＝1 T 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＝0．04 kg 的物体，不计一切摩擦，现使磁场以＝0．2 T/s的变化率均匀地增大．求： （1）金属棒上电流的方向； （2）感应电动势的大小； （3）物体刚好离开地面的时间(g＝10 m/s2)． 2．如图所示，固定在水平面上间距为的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒和长度也为、电阻均为，两棒与导轨始终接触良好。两端通过开关与电阻为的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。的质量为，金属导轨足够长，电阻忽略不计。 （1）闭合，若使保持静止，需在其上加多大的水平恒力，并指出其方向； （2）断开，在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过的电荷量为，求该过程安培力做的功。 3．如图甲所示，一电阻不计，固定的足够长且粗糙的平行金属导轨MV、PQ间距L=1m ，上端接有阻值R=0.2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=37°。在导轨平面上ab、cd间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的宽度也为L=lm，磁感应强度B1随时间的变化规律如图乙所示，导轨cd以下有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2=0.08T。一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒垂直于导轨放置时，恰能静止在磁场B2区域内，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求： （1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ； （2）在10s内电阻R产生的焦耳热； （3）把导轨换成光滑导轨，其他条件不变，金属棒运动的最大速度。 4．如图甲所示，固定在水平桌面上的间距为L的光滑平行金属导轨，其右端MN间接有阻值为R的定值电阻，导轨上存在着以efhg为边界，宽度为d的匀强磁场，磁场磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，方向竖直向下.一长度为L的金属棒垂直于导轨放置，金属棒的电阻也为R,在t=0时刻从图示位置在恒力作用下由静止开始沿导轨向右运动，时刻恰好进入磁场，此时磁感应强度为，并保持不变.金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上的电流大小不变.导轨电阻不计.求： (1)时间内流过电阻R的电流I的大小和方向； (2)金属棒穿过磁场的速度及所受恒力的大小； (3)金属棒从图示位置到恰好穿出磁场的运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q. 5．如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=1m，导轨平面与水平面成θ=30°角，上端连接阻值R=1.5Ω的电阻，质量为m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2=4m，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示，在0～4s内，为了保持ab棒静止，需要在棒的中点施加一平行于导轨平面的外力F，4s后，撤去外力F，金属棒将由静止开始下滑，这时用电压传感器将R两端的电压即时采集并输入计算机，在显示器显示的电压达到某一恒定值时，记下该时刻棒的位置，测出棒从静止开始运动到该位置过程中通过的距离为x=1.6m，（g=10m/s2）求： （1）当t=3s时，外力F的大小和方向； （2）R两端电压达到恒定值时，金属棒的速度； （3）从t=0时刻到R两端电压达到恒定，电阻R上产生的焦耳热。 6．如图所示，两根竖直固定的足够长的光滑金属导轨ab和cd相距L＝1m，金属导轨电阻不计。两根水平放置的金属杆MN和PQ质量均为0.1kg，在电路中两金属杆MN和PQ的电阻均为R＝2Ω，PQ杆放置在水平绝缘平台上。整个装置处于垂直导轨平面向里的磁场中，g取10m/s2。 (1)若将MN杆固定，两杆间距为d＝4m，现使磁感应强度从零开始以＝0.5T/s的变化率均匀地增大，经过多长时间，PQ杆对面的压力为零？ (2)若将PQ杆固定，让MN杆在竖直向上的恒定拉力F＝2N的作用下由静止开始向上运动，磁感应强度恒为1T。若杆MN发生的位移为h＝1.8m时达到最大速度，求最大速度。 7．如图所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下匀强磁场中，金属棒ab放置在框架上，接触良好、可无摩擦滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，其左端接有阻值为2r的电阻，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。 （1）若从t=0时刻起，磁感应强度B均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求t