2016年山东单招物理模拟试题：电磁感应中切割类问题

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电磁感应定律应用之杆切割类转动切割问题

考点4.4杆切割类之转动切割问题1.当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v－＝12Bl 2ω，如图所示．2．导体的一部分旋转切割磁场，如图所示，设ON ＝l 1，OM ＝l 2，导体棒上任意一点到轴O的间距为r ，则导体棒OM 两端电压为E ＝B (l 2－l 1)·ω l 2＋l 1 2＝Bωl 222－Bωl 212，其中(l 2－l 1)为处在磁场中的长度，ω· l 2＋l 1 2为MN 中点即P 点的瞬时速度．3.其他的电量与能量问题求解与单杆模型类似。

1. 一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B ，直升机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示．如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则( A )A. E ＝πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势B. E ＝2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势C. E ＝πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势D. E ＝2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势2. 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔB Δt的大小应为( C )A.4ωB 0πB.2ωB 0πC.ωB 0πD.ωB 02π3. （多选）如下图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( BC )A ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过4. 如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计，R 左侧导线与圆盘边缘接触，右侧导线与圆盘中心接触)( D )A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R5. 如图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒，电阻为r ，可以绕环匀速转动．将电阻R ，开关S 连接在环上和棒的O 端，将电容器极板水平放置，两极板间距为d ，并联在电阻R 和开关S 两端，如图所示．6.(1)开关S 断开，极板间有一带正电q 、质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小．(2)当S 闭合时，该带电粒子以14g 的加速度向下运动，则R 是r 的几倍？【答案】(1)OM 应绕O 点逆时针转动2mgd qBa 2 (2)3 7. 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R 3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g ＝10 m/s 2)(1) 测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2) 求此时铝块的速度大小；(3) 求此下落过程中铝块机械能的损失．【答案】 (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J8.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求：(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率.【答案】(1)方向为C→D232B rRω(2)22494B rRω+32mg rμω9.某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．如图所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=0.3Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=0.5T，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ=30°．自行车匀速前进的速度为v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应．(1)在如图所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；(2)若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为2.0N，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少？（忽略空气阻力，π≈3.0）【答案】（1）①2A (2)4.96J。

高一物理电磁感应中切割类问题试题

高一物理电磁感应中切割类问题试题1.如图所示，MN、PQ是平行金属板，板长为L，两板间距离为d，PQ板带正电，MN板带负电，在PQ板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场．一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v从MN板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ板的右边缘飞进电场．不计粒子重力．试求：(1)两金属板间所加电压U的大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小．【答案】(1) (2)【解析】(1)分析知，粒子的运动轨迹如图所示，粒子在电场中运动的时间为t＝ (1分)加速度为a＝ (2分)偏转位移为y＝at2＝ (2分)由题意知y＝d得U＝. (2分)(2)由图得粒子离开电场时的速度为 (1分)粒子在磁场中的运动半径为 R＝ (2分)由qBv＝m (2分)在电场中，， (3分)得B＝＝ (2分)其它方法也得分。

【考点】考查带电粒子在磁场中的运动点评：本题难度较大，根据左手定则判断洛仑兹力方向，根据先找圆心后求半径的思路画出运动轨迹，借助几何知识求解2.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t时 ab边刚越过GH进入磁场1Ⅰ区，此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动；t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。

重力加速度为g，下列说法中正确的有：( )A．t1时，线框具有加速度a=3gsinθB．线框两次匀速直线运动的速度v1: v2=2:1C．从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量D．从t1到t2，有机械能转化为电能【答案】D【解析】t1时，线框恰好以速度 v1做匀速直线运动，加速度等于零，A错；t1时因线框做匀速直线运动得到,,t2时，联立得v1: v2=4:1，B错；从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量加动能的减小量，C错；从t1到t2，重力势能的减少量，动能的减小量，所以转化的电能为，D对，故选D【考点】考查能量守恒点评：本题难度中等，学生清楚安培力一定阻碍导体的运动，导体克服安培力做的功转化为电能，可用功能关系去分析3.如图所示，矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，若ab边受竖直向上的磁场力的作用，则可知线框的运动情况是A．向左平动进入磁场B．向右平动退出磁场C．沿竖直方向向上平动D．沿竖直方向向下平动【答案】A【解析】由题，ab边受竖直向上的磁场力的作用，根据左手守则判断出ab边中感应电流的方向是a→b，再根据右手定则判断线圈向左平动切割磁感线．故A正确，B错误．当线圈沿竖直方向向上或向下平动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流产生，ab边不受磁场力作用．故CD错误．故选A【考点】左手定则和右手定则的综合应用，点评：关键抓住两个定则“在什么条件下用”和“怎样用”．4.如图所示为两根竖直地放置在地面上的金属框架，框架的上端接有一电容量为C的电容器。

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.（17分）如图所示，置于同一水平面内的两平行长直导轨相距，两导轨间接有一固定电阻和一个内阻为零、电动势的电源，两导轨间还有图示的竖直方向的匀强磁场，其磁感应强度.两轨道上置有一根金属棒MN，其质量，棒与导轨间的摩擦阻力大小为，金属棒及导轨的电阻不计，棒由静止开始在导轨上滑动直至获得稳定速度v。

求：（1）导体棒的稳定速度为多少？（2）当磁感应强度B为多大时，导体棒的稳定速度最大？最大速度为多少？（3）若不计棒与导轨间的摩擦阻力，导体棒从开始运动到速度稳定时，回路产生的热量为多少？【答案】（1）10m/s；（2）；18m/s；（3）7J.【解析】（1）对金属棒，由牛顿定律得：①②③当a=0时，速度达到稳定，由①②③得稳定速度为：（2）当棒的稳定运动速度当时，即时，V最大.得（3）对金属棒，由牛顿定律得：得即得由能量守恒得：得【考点】牛顿定律；法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律.2.如图甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r＝0.1 m、匝数n＝20的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。

在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为0.2 T，线圈的电阻为2 Ω，它的引出线接有8 Ω的小电珠L（可以认为电阻为定值）。

外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。

当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时（x取向右为正），求：（1）线圈运动时产生的感应电流I的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图像（在图甲中取电流由C向上流过电珠L到D为正）；（2）每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小；（3）该发电机的输出功率P（摩擦等损耗不计）；【答案】（1）见下图；（2）0.5 N；（3）0.32 W【解析】（1）从图可以看出，线圈往返的每次运动都是匀速直线运动，其速度为线圈做切割磁感线E＝2n（rBv＝2（20（3.14（0.1（0.2（0.8 V＝2 V 感应电流电流图像如上图（2）于线圈每次运动都是匀速直线运动，所以每次运动过程中推力必须等于安培力。

电磁感应切割类问题

电磁感应切割类问题一、单选题(注释)1、如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2。

在先后两种情况下：A．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2B．线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1C．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶2D．通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶12、两个线圈A、B绕在一个铁芯的两侧，分别跟电流表和导轨相连，导轨上垂直搁置一根金属棒ab，垂直导轨平面有一个匀强磁场，如图7所示．在下列情况下能使电流计中有电流通过的是 ( )A．ab向右作匀速运动．B．ab向左作匀速运动．C．ab向右作加速运动．D．ab向左作加速运动．3、2．如图所示，平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，方向垂直平行导轨平面，一根长金属棒与导轨成θ角放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的方向以恒定速度v在导轨上滑行时，通过电阻的电流是A．Bdv/(Rsinθ) B．Bdv/RC．Bdvsinθ/R D．Bdvcosθ/R4、如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。

则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El∶E2分别为A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1 C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶25、如图所示，平行导轨a、b和平行导轨c、d在同一平面内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的方向垂直两导轨所在的平面.金属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨自由滑动，棒L2原来静止，用外力使L1向左运动，下列说法中正确的是A．当L1向左匀速运动时，L2将向左运动B．当L1向左匀速运动时，L2将向右运动C．当L1向左加速运动时，L2将向左运动D．当L1向左加速运动时，L2将向右运动6、图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有 ( )A．导体下落过程中，机械能不守恒B．导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C．导体加速下落过程，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D．导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能7、如图所示，导体棒长为，匀强磁场的磁感应强度为，导体绕过点垂直纸面的轴以角速度匀速转动， .则端和端的电势差的大小等于A．B．C．D．8、在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直，导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd，这两根导电棒的速度分别为v1、v2，如图所示，ab棒上有感应电流通过，则不能有（）A．v1>v2 B．v1<v2C．v1≠v2 D．v1=v29、用同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻不计的光滑水平导轨上，使导线与导轨保持垂直，匀强磁场方向如图所示。

2016山东各市一模电磁感应汇总

2016⼭东各市⼀模电磁感应汇总全国卷第17题电磁感应选择题⾼三物理1.(2013全国1）17．如图，在⽔平⾯（纸⾯）内有三根相同的均匀⾦属棒ab 、ac 和MN ，其中ab 、ac 在a 点接触，构成“V”字型导轨。

空间存在垂直于纸⾯的均匀磁场。

⽤⼒使MN 向右匀速运动，从图⽰位置开始计时，运动中MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。

下列关于回路中电流i 与时间t 的关系图线，可能正确的是A B C D2.(2014全国1）14．在法拉第时代，下列验证“由磁产⽣电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A ．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成⼀闭合回路，然后观察电流表的变化B ．在⼀通电线圈旁放置⼀连有电流表的线圈，然后观察电流表的变化C ．将⼀房间内的线圈两端与相邻房间的电流表相连。

往线圈中插⼊条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D ．绕在同⼀铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化3.(2014全国1）18．如图(a )，线圈ab 、cd 绕在同⼀软铁芯上，在ab 线圈中通以变化的电流，⽤⽰波器测得线圈cd 间的电压如图(b )所⽰。

已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正⽐，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是()4.(2015全国1）19．1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。

实验中将⼀铜圆盘⽔平放置，在其中⼼正上⽅⽤柔软细线悬挂⼀枚可以⾃由旋转的磁针，如图所⽰。

实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中⼼的竖直轴旋转时，磁针也随着⼀起转动起来，但略有滞后。

下列说法正确的是( )A ．圆盘上产⽣了感应电动势B ．圆盘内的涡电流产⽣的磁场导致磁针转动C ．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发⽣了变化D ．圆盘中的⾃由电⼦随圆盘⼀起运动形成电流，此电流产⽣的磁场导致磁针转动5.（2016济南⼀模）15.平⾏导轨固定在⽔平桌⾯上， ab c M Ni t O i t O i t Oi tO左侧接有阻值为R 的电阻，导体棒ab 与导轨垂直且接触良好，棒在导轨间的阻值为r 。

电磁感应切割类问题

电磁感应切割类问题电磁感应切割类问题⼀、单选题(注释)1、如图所⽰，先后以速度v1和v2匀速把⼀矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v1=2v2。

在先后两种情况下：A．线圈中的感应电流之⽐为I1∶I2=1∶2B．线圈中的感应电流之⽐为I1∶I2=2∶1C．通过线圈某截⾯的电荷量之⽐q1∶q2=1∶2D．通过线圈某截⾯的电荷量之⽐q1∶q2=2∶12、两个线圈A、B绕在⼀个铁芯的两侧，分别跟电流表和导轨相连，导轨上垂直搁置⼀根⾦属棒ab，垂直导轨平⾯有⼀个匀强磁场，如图7所⽰．在下列情况下能使电流计中有电流通过的是 ( )A．ab向右作匀速运动．B．ab向左作匀速运动．C．ab向右作加速运动．D．ab向左作加速运动．3、2．如图所⽰，平⾏⾦属导轨间距为d,⼀端跨接电阻为R，匀强磁场磁感强度为B，⽅向垂直平⾏导轨平⾯，⼀根长⾦属棒与导轨成θ⾓放置，棒与导轨的电阻不计，当棒沿垂直棒的⽅向以恒定速度v在导轨上滑⾏时，通过电阻的电流是A．Bdv/(Rsinθ) B．Bdv/RC．Bdvsinθ/R D．Bdvcosθ/R4、如图，在磁感应强度为B、⽅向垂直纸⾯向⾥的匀强磁场中，⾦属杆MN在平⾏⾦属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产⽣的感应电动势为El，若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产⽣的感应电动势变为E2。

则通过电阻R的电流⽅向及E1与E2之⽐El∶E2分别为A．c→a，2∶1 B．a→c，2∶1 C．a→c，1∶2 D．c→a，1∶25、如图所⽰，平⾏导轨a、b和平⾏导轨c、d在同⼀平⾯内，两导轨分别和两线圈相连接，匀强磁场的⽅向垂直两导轨所在的平⾯.⾦属棒L1和L2可在两导轨上沿导轨⾃由滑动，棒L2原来静⽌，⽤外⼒使L1向左运动，下列说法中正确的是A．当L1向左匀速运动时，L2将向左运动B．当L1向左匀速运动时，L2将向右运动C．当L1向左加速运动时，L2将向左运动D．当L1向左加速运动时，L2将向右运动6、图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的⽅向垂直于回路平⾯向外，导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静⽌开始下落后，下⾯叙述中正确的说法有 ( )A．导体下落过程中，机械能不守恒B．导体加速下落过程中，导体减少的重⼒势能全部转化为在电阻上产⽣的热量C．导体加速下落过程，导体减少的重⼒势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D．导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重⼒势能全部转化为回路中增加的内能7、如图所⽰，导体棒长为，匀强磁场的磁感应强度为，导体绕过点垂直纸⾯的轴以⾓速度匀速转动， .则端和端的电势差的⼤⼩等于A．B．C．D．8、在匀强磁场中有两条平⾏的⾦属导轨，磁场⽅向与导轨平⾯垂直，导轨上有两条可以沿导轨⾃由移动的导电棒ab、cd，这两根导电棒的速度分别为v1、v2，如图所⽰，ab棒上有感应电流通过，则不能有（）A．v1>v2 B．v19、⽤同样粗细的铜、铝、铁做成三根相同长度的直导线，分别放在电阻不计的光滑⽔平导轨上，使导线与导轨保持垂直，匀强磁场⽅向如图所⽰。

2016年海南单招物理模拟试题：电磁感应中切割类问题

2016年XX单招物理模拟试题:电磁感应中切割类问题【试题内容来自于相关和学校提供】1：如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨平面与水平面的夹角为θ，导轨的下端接有电阻。

当导轨所在空间没有磁场时，使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v 0冲上导轨平面，ab上升的最大高度为H;当导轨所在空间存在方向与导轨平面垂直的匀强磁场时，再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面，ab上升的最大高度为h。

两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。

关于上述情景，下列说法中正确的是（）A、两次上升的最大高度比较，有H=hB、两次上升的最大高度比较，有H<hC、无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生D、有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生2：如图所示，竖直放置在匀强磁场中的固定光滑长直导轨，自身的电阻不计。

磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=0.50T。

两导体棒ab、cd的长都和导轨宽度相同，为l=0.20m，电阻均为r=0.10Ω，重量均为G=0.10N，导体棒与导轨接触良好。

现用竖直向上的推力F推ab，使它匀速上升，此时观察到cd处于静止。

下列说法正确的是A、ab受到的推力F大小为0.10N；B、ab上升的速度为2.0m/s；C、2.0s内回路中产生的电能为0.40J；D、2.0s内cd上产生的电热为0.40J。

3：如图所示，C是一只电容器，先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动，到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦，则ab以后的运动情况可能是（）A、减速运动到停止B、来回往复运动C、匀速运动D、加速运动4：如图所示，在空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。

一水平放置的长度为L的金属杆ab与圆弧形金属导轨P、Q紧密接触，P、Q之间接有电容为C的电容器。

若ab杆绕a点以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是A、电容器与a相连的极板带正电B、金属杆ab所受的安培力是阻力C、电容器的带电量是CBL2ω∕2 D、金属杆中的电流方向为从b流向aA、电容器与a相连的极板带正电B、金属杆ab所受的安培力是阻力C、电容器的带电量是CBL 2ω∕2D、金属杆中的电流方向为从b流向a5：如图12-8所示，用一块金属板折成横截面为“”形的金属槽放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，并以速度v1向右匀速运动，从槽口右侧射入的带电微粒的速度是v2，如果微粒进入槽后恰能做匀速圆周运动，则微粒做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T分别为() 图12-8A、B、C、D、6：如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。

2016年安徽自主招生物理模拟试题：电磁感应中切割类问题

2016年某某自主招生物理模拟试题:电磁感应中切割类问题【试题内容来自于相关和学校提供】1：如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场边界，t=O时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动,在t 0时刻穿出磁场；图乙为外力F随时间变化的图象，若线框质量为m、电阻为R，图象中的F 0、t 0也为已知量，由此可知A、线框穿出磁场时的速度v= F 0t 0/mB、线框穿出磁场时的速度v= 3F 0t 0/m.C、匀强磁场的磁感应强度B= D、匀强磁场的磁感应强度B= 2：金属圆环的圆心为o，金属棒oa、ob与金属环接触良好且可绕o在环上转动，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当外力使oa顺时针方向加速转动时，在oa追上ob之前，ob将A、顺时针方向转动B、逆时针方向转动C、先顺时针方向转动，后逆时针方向转动D、先逆时针方向转动，后顺时针方向转动3：如图12－1－15所示，边长为h的正方形金属导线框，从图示的位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域宽度为H，上下边界如图中虚线所示，。

从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中，以下判断正确的是（）①线框中总有感应电流存在②线框受到磁场力的合力方向有时向上有时向下③线框运动方向始终是向下的④线框速度的大小不一定总是在增加A、①②B、③④C、①④D、②③4：如图所示，PQ、MN是两条平行金属轨道，轨道平面与水平面的夹角为θ，轨道之间连接电阻R。

在空间存在方向垂直于轨道平面的匀强磁场。

金属杆ab以一定的初速度沿轨道从底端上滑的过程中，金属棒克服重力做功W1，动能的减小量为ΔE，回路中的电流产生的热量为Q1，金属杆与轨道间摩擦产生的热量为Q2。

则下列关系式中正确的是（）A、W 1＋Q 1＝ΔE＋Q 2B、W 1＋ΔE＝Q 1＋Q 2C、W 1－ΔE＝Q 1＋Q 2D、W 1＋Q 1＝ΔE－Q 25：如图12－4－8所示，MN和PQ为平行放置的光滑金属导轨，其电阻不计，ab、cd为两根质量均为m的导体棒，垂直置于导轨上，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止，当ab棒受到瞬时冲量而向右以速度运动后，（设导轨足够长，磁场X围足够大，两棒不相碰）（）A、cd棒先向右做加速运动，然后做减速运动B、cd棒向右做匀加速运动C、ab棒和cd棒最终将以的速度匀速向右运动D、从开始到ab、cd都做匀速运动为止，在两棒的电阻上消耗的电能是6：水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.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。

（1）ab刚进入磁区时产生的感应电动势（2）此时线框的加速度（3）线框下滑中共产生的热量【答案】（1）；（2）；（3）【解析】试题分析: （1）设ab边进入磁区时的速度为v，由机械能守恒定律可得：可得：所以，ab刚进入磁区时产生的感应电动势（2）当ab边刚进入磁区时，受到的安培力为：由牛顿第二定律可得：mgsinθ —F = ma可得：（3）线圈从初始位置到全部穿过磁区减少的重力势能是3mgbsinθ，根据能量守恒有：【考点】功能关系；导体棒切割磁感线产生感应电动势2.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。

重力加速度为g，下列说法中正确的是（）A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a=gsinθB．导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4：1C．从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少D．从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能【答案】BD【解析】ab边刚越过GH进入磁场I区域时，电动势E1=BLv1，电流，线框做匀速运动，所以，当ab边刚越过JP时，电动势E2=2BLv1，，根据牛顿第二定律，联立解得a=3gsinθ，所以A错误；当a=0时，以速度v2做匀速直线运动，即，得：，所以v1:v2=4：1，故B正确；从t 1到t2的过程中，根据能量守恒导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少加上动能的减少量，即克服安培力做功W=，所以C错误；又克服安培力做功等于产生的电能，所以D正确。

高二物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高二物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.（15分）光滑的平行金属导轨长x＝2 m，两导轨间距L＝0.5 m，轨道平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨上端接一阻值为R＝0.6 Ω的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B＝1 T，如图所示．有一质量m＝0.5 kg、电阻r＝0.4 Ω的金属棒ab，放在导轨最上端，其余部分电阻不计．已知棒ab从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻R上产生的热量Q1＝0.6 J，取g＝10 m/s2，试求：（1）当棒的速度v1＝2 m/s时，电阻R两端的电压；（2）棒下滑到轨道最底端时速度的大小；（3）棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小．【答案】⑴ 0.6V ⑵ 4m/s ⑶【解析】（1） E＝Blv＝1 VI＝＝1 A，U＝IR＝0.6 V.（2）根据Q＝I2Rt得，金属棒中产生的热量Q2＝ Q1＝0.4 J设棒到达最底端时的速度为v2，根据能的转化和守恒定律，有：mgLsin θ＝＋Q1＋Q2，解得：v2＝4 m/s。

⑶棒到达最底端时，回路中产生的感应电流为：根据牛顿第二定律：mgsinθ－BI2d="ma"解得：a=3m/s2【考点】本题考查电磁感应的力电综合问题。

2.如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同【答案】ABD【解析】根据磁通量的定义可以判断此时磁通量的大小，如图所示时刻，有两根导线切割磁感线，根据右手定则可判断两根导线切割磁感线产生电动势的方向，求出回路中的总电动势，然后即可求出回路中的电流和安培力变化情况．A、此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，故A正确；B、ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为E=2BLv0，故B正确；C、根据右手定则可知，回路中的感应电流方向为逆时针，故C错误；D、根据左手定则可知，回路中ab边与cd边所受安培力方向均向左，方向相同，故D正确．故选ABD．【考点】磁通量，导体切割磁感线产生电流和所受安培力情况3.如图所示，两根光滑平行的金属导轨，放在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身电阻不计，斜面处在一匀强磁场中，方向垂直斜面向上，一质量为m、电阻不计的金属棒，在沿斜面并与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升了h高度，则在上滑h的过程中A．金属棒所受合外力所做的功等于mgh与电阻R上产生的热量之和B．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的热量C．金属棒受到的合外力所做的功为零D．恒力F与安培力的合力所做的功为mgh【答案】BCD【解析】以金属棒为研究对象分析受力可知，其受到恒力F、重力、安培力，由合外力做的功就为三力做功之和，有外力做功、克服重力做功mgh、克服安培力做的功（即电路产生的焦耳热），由能量守恒合功可知，所以选项BCD正确；【考点】能量守恒、功、动能定理4.如图所示，半径为 r、电阻不计的两个半圆形光滑导轨并列竖直放置，导轨端口所在平面刚好水平。

电磁感应定律应用之杆切割类转动切割问题

电磁感应定律应用之杆切割类转动切割问题(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--考点杆切割类之转动切割问题1.当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为E ＝Bl v －＝12Bl 2ω，如图所示．2．导体的一部分旋转切割磁场，如图所示，设ON ＝l 1，OM ＝l 2，导体棒上任意一点到轴O 的间距为r ，则导体棒OM 两端电压为E ＝B (l 2－l 1)·ω?l 2＋l 1?2＝Bωl 222－Bωl 212，其中(l 2－l 1)为处在磁场中的长度，ω·?l 2＋l 1?2为MN 中点即P 点的瞬时速度．3.其他的电量与能量问题求解与单杆模型类似。

1. 一直升机停在南半球的地磁极上空，该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B ，直升机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示．如果忽略a 到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则( A )A. E ＝πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势 B. E ＝2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势 C. E ＝πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势 D. E ＝2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势2. 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B 0.使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率ΔBΔt的大小应为( C )3.（多选）如下图所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是( BC )A ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流B ．回路中电流大小恒定，且等于BL 2ω2RC ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 导线流向旋转的铜盘D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过4. 如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中，绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计，R 左侧导线与圆盘边缘接触，右侧导线与圆盘中心接触)( D )A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R5.如图所示，半径为a 的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B 的匀强磁场中，环内有一导体棒，电阻为r ，可以绕环匀速转动．将电阻R ，开关S 连接在环上和棒的O 端，将电容器极板水平放置，两极板间距为d ，并联在电阻R 和开关S 两端，如图所示．6.(1)开关S 断开，极板间有一带正电q 、质量为m 的粒子恰好静止，试判断OM 的转动方向和角速度的大小．(2)当S 闭合时，该带电粒子以14g 的加速度向下运动，则R 是r 的几倍【答案】(1)OM 应绕O 点逆时针转动 2mgdqBa2 (2)37. 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝ m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝ kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝ T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝ m 时，测得U ＝ V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g ＝10 m/s 2)(1) 测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极” (2) 求此时铝块的速度大小；(3) 求此下落过程中铝块机械能的损失．【答案】 (1)正极 (2)2 m/s (3) J8.半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下.在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为g.求：(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率.【答案】(1)方向为C→D232B rRω(2)22494B rRω+32mg rμω9.某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．如图所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径r=，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有4根金属条，每根金属条中间都串接一个LED灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为R=Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度B=，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角θ=30°．自行车匀速前进的速度为v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应．(1)在如图所示装置中，当其中一根金属条ab进入磁场时，指出ab上感应电流的方向，并求ab中感应电流的大小；(2)若自行车以速度为v=8m/s匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少（忽略空气阻力，π≈）【答案】（1）①2A (2)。

电磁感应切割类问题

一、单项选择题1．【2012·新课标卷】如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B 0。

使该线框从静止开始绕过圆心O 、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流。

现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。

为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率tB∆∆的大小应为A ．πω04B B ．πω02B C ．πω0B D ．πω20B 【答案】C【考点定位】电磁感应切割类问题2．【2015·福建·18】如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中。

一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ，在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动，滑动过程PQ 始终与ab 垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。

在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中（）A ．PQ 中电流先增大后减小B ．PQ 两端电压先减小后增大C ．PQ 上拉力的功率先减小后增大D ．线框消耗的电功率先减小后增大【答案】C【考点定位】电磁感应切割类问题3．【2015·安徽·19】如图所示，abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l 。

导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，导轨电阻不计。

已知金属杆MN 倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r ，保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。

则A ．电路中感应电动势的大小为sin BlvθB ．电路中感应电流的大小为sin Bv rθC ．金属杆所受安培力的大小为2sin lv rB θD ．金属杆的热功率为22sin l r vB θ【答案】B【解析】导体棒切割磁感线产生感应电动势E Blv =，故A 错误；感应电流的大小sin sin E Bv I l r r θθ==，故B 正确；所受的安培力为2sin l B vl F BI r θ==，故C 错误；金属杆的热功率222sin sin l B v Q I r rθθ==，故D 错误。

电磁感应定律应用之杆切割类转动切割问题

考点 4.4 杆切割类之转动切割问题
1.当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动时，产生的感应电动势为 E＝Bl－v ＝1Bl2ω，如图所示．
2
2．导体的一部分旋转切割磁场，如图所示，设 ON＝l1，OM＝l2，导体棒上任意一点到轴 O
的间距为 r，则导体棒 OM 两端电压为 E＝B(l2－l1)·ω l2＋l1 ＝Bωl22－Bωl21，其中(l2－l1)为处
2R C．回路中电流方向不变，且从 b 导线流进灯泡，再从 a 导线流向旋转的铜盘 D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场，不转动铜盘，灯泡
中也会有电流流过
4. 如图所示，半径为 r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场 B 中，绕 O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻 R 的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计，R 左侧导线与圆盘边缘接触，右侧导线与圆盘中心接触)( D )
体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小为 g.
求：
(1) 通过电阻 R 的感应电流的方向和大小；
(2) 外力的功率.
3Br 2
9B2 2r 4 3mgr
【答案】(1)方向为 C→D 2R (2) 4R + 2
-4-
9. 某同学看到有些玩具车在前进时车轮上能发光，受此启发，他设计了一种带有闪烁灯的自行车后轮，可以增强夜间骑车的安全性．如图所示为自行车后车轮，其金属轮轴半径可以忽略，金属车轮半径 r=0.4m，其间由绝缘辐条连接（绝缘辐条未画出）．车轮与轮轴之间均匀地连接有 4 根金属条，每根金属条中间都串接一个 LED 灯，灯可视为纯电阻，每个灯的阻值为 R=0.3Ω并保持不变．车轮边的车架上固定有磁铁，在车轮与轮轴之间形成了磁感应强度 B=0.5T，方向垂直于纸面向外的扇形匀强磁场区域，扇形对应的圆心角 θ=30°．自行车匀速前进的速度为 v=8m/s（等于车轮边缘相对轴的线速度）．不计其它电阻和车轮厚度，并忽略磁场边缘效应． (1) 在如图所示装置中，当其中一根金属条 ab 进入磁场时，指出 ab 上感应电流的方向，并求 ab 中感应电流的大小； (2) 若自行车以速度为 v=8m/s 匀速前进时，车轮受到的总摩擦阻力为 2.0N，则后车轮转动一周，动力所做的功为多少？（忽略空气阻力，π≈3.0）

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析

高三物理电磁感应中切割类问题试题答案及解析1.如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度绕轴匀速转动，则以下判断正确的是=BL2A．图示位置线圈中的感应电动势最大为EmB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为C．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=D．线圈从图示位置转过180o的过程中，流过电阻R的电荷量为【答案】 C【解析】试题分析:图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，故A错误；当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为，瞬时值表达式为，故B错误；感应电动势的有效值为，闭合电路欧姆定律，R产生的热量为Q=I2RT，周期，联立得，故C正确；线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为，流过电阻R的电荷量为，故D错误。

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势2.如图所示，abcd是一个质量为m，边长为L的正方形金属线框。

如从图示位置自由下落，在下落h后进人磁感应强度为B的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L。

在这个磁场的正下方3h+L处还有一个磁感应强度未知，但宽度也为L的磁场，金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是( )A．未知磁场的磁感应强度是B/2B．未知磁场的磁感应强度是C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgLD．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL【答案】BC【解析】线框下落h时的速度为，且在第一个匀强磁场中有。

当线框下落h+2L高度，即全部从磁场中穿出时，再在重力作用下加速，且进入下一个未知磁场时，线框进人下一个未知磁场时又有：，所以,B正确；因为线框在进入与穿出磁场过程中要克服安培力做功并产生电能，即全部穿过一个磁场区域产生的电能为2mgL，故线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL，C正确。

电磁感应切割综合题1

电磁感应切割综合题11．如图所示，两根固定的光滑金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接，两导轨间距为L＝0.5m，导轨的倾斜部分与水平面成530角。

导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，导轨的水平部分有n个相同的匀强磁场区域，磁场方向竖直向上，所有磁场的磁感强度大小均为B＝1T，磁场沿导轨的长度均为L＝0.5m，磁场在左、右两侧边界均与导轨垂直，导轨的水平部分中相邻磁场区域的间距也为L。

现有一质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.2Ω，边长也为L的正方形金属线框PQMN，从倾斜导轨上由静止释放，释放时MN边离水平导轨的高度h＝2.4m，金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动，此后，金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分并最终停止。

取重力加速度g＝10m/s2,sin530＝0.8, cos530＝0.6。

求：⑴金属线框刚释放时MN边和ab边的距离；⑵金属线框能穿越导轨水平部分中几个完整的磁场区域；⑶整个过程中金属线框几产生的焦耳热。

金属线框刚进入磁场区域abcd的速度为v1，则线框中产生的感应电动势E＝BLv1安培力F＝BIL＝依题意有：F＝mgsinθ线框下滑距离s的过程中，根据机械能守恒有：mgssinθ＝联立以上各式解得：s＝＝0.64m⑵设金属线框刚全部进入水平导轨时速度为v2，线框在倾斜导轨上运动的全过程中，由动能定理有：mg(h＋—2Lsinθ) ＝解得：v2＝6m/s线框进入水平导轨的磁场中后由于受到安培力作用而减速直至速度减为零，线框在穿越任一磁场区域的过程中，根据动量定理有：B即：BLq＝m又q＝。

所以，线框在穿越每一磁场区域速度的减少量相同，且。

线框在水平导轨上穿越磁场区域的个数为：n＝＝2.4故金属框能穿越导轨水平部分中2个完整的磁场区域。

⑶整个过程中，根据能量守恒定律，有：金属线框中产生的焦耳热Q＝mg(h＋=132．如图甲所示，MNCD为一足够长的光滑绝缘斜面，EFGH范围内存在方向垂直斜面的匀强磁场，磁场边界EF、HG与斜面底边MN(在水平面内)平行。

电磁感应导体棒切割磁感线题型

电磁感应导体棒切割磁感线题型一、概述电磁感应是指导体内部电荷的运动状态发生改变时，会产生磁场，从而在导体周围形成磁感线。

当导体与磁场相对运动时，磁感线会被切割，产生感应电动势和感应电流。

这就是电磁感应现象。

二、导体棒切割磁感线题型在考试中，常见的关于电磁感应的题型之一就是导体棒切割磁感线题型。

这类题目通常给定一个导体棒在某个时间段内移动的速度和一个垂直于其运动方向的恒定磁场。

要求求出在该时间段内导体棒中所产生的感应电动势或者感应电流大小。

三、切割磁感线产生的电动势公式根据法拉第电磁感应定律，当导体棒与恒定磁场相对运动时，在其两端会产生一个由负极向正极流动的闭合回路中的电荷移动，从而形成一个环路。

根据欧姆定律，该回路中会有一定大小的电流I通过。

根据基尔霍夫第二定律，该回路中所产生的电动势E等于回路中电势差之和，即：E = ε - IR其中，ε表示感应电动势大小，I表示回路中的电流强度，R表示回路中的总电阻。

根据楞次定律，感应电动势的方向与导体棒运动方向垂直，并且遵循右手定则。

具体而言，当右手握住导体棒，并将拇指指向运动方向时，四指所指方向就是感应电动势的方向。

四、切割磁感线产生的感应电流公式当导体棒闭合成环路时，在环路中会有一定大小的电流通过。

根据欧姆定律，该环路中电流I等于环路中总电压V除以总电阻R：I = V/R其中，V等于由导体棒切割磁场所产生的感应电动势ε。

五、影响切割磁感线产生的感应电动势或者感应电流大小因素1. 磁场强度：磁场强度越大，则切割磁感线所产生的感应电动势或者感应电流越大。

2. 导体长度：导体长度越长，则切割磁感线所产生的感应电动势或者感应电流越大。

3. 导体速度：导体速度越快，则切割磁感线所产生的感应电动势或者感应电流越大。

4. 磁场方向：磁场方向与导体棒运动方向垂直时，切割磁感线所产生的感应电动势或者感应电流最大。

六、实际应用导体棒切割磁感线的现象在实际生活中有着广泛的应用。

电磁感应切割情景中导体棒长度变化类试题小练

电磁感应“切割模型”中导体棒长度变化类试题1．如图所示，OACO 为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O 、C 处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1＝4 Ω、R2＝8 Ω（导轨其它部分电阻不计），导轨OAC 的形状满足方程y ＝2 sin （π3x ）（单位：m ），磁感强度B ＝0.2 T 的匀强磁场方向垂直于导轨平面，一足够长的金属棒在水平外力F 作用下，以恒定的速率v ＝5 m / s 水平向右在导轨上从O 点滑动到C 点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC 导轨垂直，不计棒的电阻，求：（1）外力F 的最大值，（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率，（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I 与时间t 的关系。

⑴外力F 的最大值；⑵金属棒在导轨上运动时电阻丝R 1上消耗的最大功率；⑶在滑动过程中通过金属棒的电流I 与时间t 的关系。

2、如图所示，在磁感应强度为B=2T ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个由两条曲线状的金属导线及两电阻（图中黑点表示）组成的固定导轨，两电阻的阻值分别为R 1=3Ω、R 2=6Ω，两电阻的体积大小可忽略不计，两条导线的电阻忽略不计且中间用绝缘材料隔开，导轨平面与磁场垂直（位于纸面内），导轨与磁场边界（图中虚线）相切，切点为A ，现有一根电阻不计、足够长的金属棒MN与磁场边界重叠，在A 点对金属棒MN 施加一个方向与磁场垂直、位于导轨平面内的并与磁场边界垂直的拉力F ，将金属棒MN 以速度v=5m ／s匀速向右拉，金属棒MN 与导轨接触良好，以切点为坐标原点，以F 的方向为正方向建立x 轴，两条导线的形状符合曲线方程x y 4sin 22π±= m ，求：(1)推导出感应电动势e 的大小与金属棒的位移x 的关系式．(2)整个过程中力F 所做的功．(3)从A 到导轨中央的过程中通过R 1的电荷量．3．如图所示，在磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个质量为m 、半径为r 、电阻为R 的均匀圆形导线圈，线圈平面跟磁场垂直（位于纸面内），线圈与磁场边缘（图中虚线）相切，切点为A ，现在A 点对线圈施加一个方向与磁场垂直，位于线圈平面内并跟磁场边界垂直的拉力F ，将线圈以速度v 匀速拉出磁场．以切点为坐标原点，以F 的方向为正方向建立x 轴，设拉出过程中某时刻线圈上的A 点的坐标为x.(1)写出力F 的大小与x 的关系式；(2)在F －x 图中定性画出F －x 关系图线，写出最大值F 0的表达式．。

2016年某自主招生物理模拟试题：电磁感应中切割类问题

2016年自主招生物理模拟试题:电磁感应中切割类问题【试题内容来自于相关和学校提供】1：如图，在虚线空间内有一对彼此平行的金属导轨，宽为，与水平面的夹角为θ，导轨电阻不计。

虚线空间内分布感应强度为B的垂直于导轨平面向上的匀强磁场。

导轨的下端接一定值电阻R，上端通过导线与一对竖直放置的平行金属板相连接，两板间距为d，其间固定着一光滑绝缘直杆，它与平面也成θ角，杆上套一带电小球。

当一电阻也为R的光滑导体棒ab沿导轨以速度v匀速下滑时，小球恰好能静止在绝缘直杆上。

则以下说法正确的是（）A、小球带正电B、小球带负电C、小球的比荷为D、小球的比荷为2：用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。

在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c和U d。

下列判断正确的是（）（所有长边是2L ,短边是L）A、B、C、D、3：如图12－4－10所示，CDEF是固定的、水平放置的、足够长的“U”型金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一个金属棒ab，在极短时间内给ab棒一个水平向右的冲量，使它获得一个速度开始运动，最后又静止在导轨上，则ab棒在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较（）A、安培力对ab棒做的功相等B、电流通过整个回路所做的功相等C、整个回路产生的总热量不同D、ab棒动量的改变量相同4：如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。

两质量、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刚进入磁场时即做匀速运动，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a c表示棒c的加速度，E kd表示棒d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移。

下列图中正确的是A、AB、BC、CD、D5：如图所示为电磁流量计原理示意图,在非磁性材料做成的圆形管道上加一个磁感应强度为B的匀强磁场,已知管中有导电液体流过时,管壁上a、b两点间的电势分别为且，管道直径为D，电流方向向左，则（）Q。

电磁感应现象中的切割类问题

电磁感应现象中的切割类问题电磁感应现象中的切割类问题：如果感应电动势是由导体运动而产生的，叫做动生电动势。

1、电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电容器，便可使电容器充电；将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流。

因此，电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。

解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；②画等效电路；③运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。

典题例题1：（8分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻不计。

金属棒电阻R＝0.8Ω，定值电阻R1=2Ω，R2=3Ω，当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时，（1）金属棒ab两端的电压（2）电阻R1的热功率巩固练习1：如图所示，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°。

其电阻可忽略不计。

设匀强磁场与U形框架的平面垂直。

匀强磁场的磁感强度B ＝0.2T。

今有一条形导体ab，其质量为m＝0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求:（1）由静止释放导体，导体ab下滑的最大速度v m；（2）在最大速度v m时，在ab上释放的电功率。

（g=10m/s2）。

巩固练习2：如图所示，在水平面内固定一光滑“U”型导轨，导轨间距L=1m，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.5T．一导体棒以v0=2m/s的速度向右切割匀强磁场，导体棒在回路中的电阻r=0.3Ω，定值电阻R=0.2Ω，其余电阻忽略不计．求：（1）回路中产生的感应电动势；（2）R上消耗的电功率；（3）若在导体棒上施加一外力F，使导体棒保持匀速直线运动，求力F的大小和方向．2、电磁感应现象中的力学问题（1）通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应问题往往和力学问题联系在一起，基本方法是：①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；②求回路中电流强度；③分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）；④列动力学方程或平衡方程求解。