高二物理电磁感应计算题

高二物理计算题专题训练（一）（电磁感应）

1．如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L ，每条边的电阻均为R ，其中ab 边材料的密度较大，其质量为m ，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd 边重合的水平轴O O '自由转动，不计空气

阻力及摩擦．若线框从水平位置由静止释放，经历时间t 到达竖直位置，此时ab 边的速度大小为v ．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B 的匀强磁场中，重力加速度为g ．求：

（1）线框在竖直位置时，ab 边两端的电压及所受安培力的大小； （2）在这一过程中，通过线框导线横截面的电荷量。

2．如图所示PQ 、MN 为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值

Ω=8R 的电阻;导轨间距为kg m m L 1.0;1==一质量为,电阻Ω=2r ,长约m 1的均

匀金属杆水平放置在导轨上,它与导轨的滑动摩擦因数5

3

=

μ,导轨平面的倾角为0

30=θ在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为0.5T B =,今让

R

B

金属杆AB由静止开始下滑从杆静止开始到杆AB恰好匀速运动的过程中经过杆的电量1C

q ,求:

(1)当AB下滑速度为s

2时加速度的大小

m/

(2)AB下滑的最大速度

(3)从静止开始到AB匀速运动过程R上产生的热量

3.如图所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，在其外部产生一个中心辐射的磁场（磁场水平向外），其大小为B=k/r（其中r为辐射半径——考察点到圆柱形磁铁中心轴线的距离，k为常数），设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R（大于圆柱形磁铁的半径），圆环通过磁场由静止开始下落，下落过程中圆环平面始终水平，已知铝丝电阻为R0，质量为m，当地的重力加速度为g，试求：

（1）圆环下落的速度为v时的电功率多大

（2）圆环下落的最终速度v m是多大

（3）如果从开始到下落高度为h时，速度最大，经

历的时间为t，这一过程中圆环中电流的有效值

I是多大

4．相距L＝1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m 1＝1kg的金属棒ab和质量为相同。ab棒光滑，cd棒与

导轨间动摩擦因数为μ

＝，两棒总电阻为Ω，导

轨电阻不计。ab棒在方向

竖直向上，大小按右图所示

规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨向上做匀加速运动，同时

cd棒也由静止自由释放。(g取10m/s2)

(1)求磁感应强度B为多少及ab棒加速度为多大

(2)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

(3)在2s内外力F做功，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热

(4)求0－2s时间内通过ab棒的电荷量

高二物理计算题专题训练（二）（电磁感应）

1．如图甲所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L ＝0.2m ，一端通过导线与阻值为R =1Ω的电阻连接；导轨上放一质量为m ＝0.5kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计.整个装置处于竖直向上的大小为B ＝的匀强磁场中.现用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆

上，金属杆运动的v-t 图象如图乙所示.（取重力加速度g =10m/s 2）求： （1）t ＝10s 时拉力的大小及电路的发热功率.

（2）在0～10s 内，通过电阻R 上

的电量.

2．如图所示，AB 和CD 是足够长的平行光滑导轨，其间距为l ，导轨平面与水平面的夹角为θ。整个装置处在磁感应强度为B 、方向垂直于导轨平面且向上的匀强磁场中。AC 端连有阻值为R 的电阻。若将一质量为M 、垂直于导轨的金属棒EF 在

距BD 端s 处由静止释放，则棒滑至底端前会有加速和匀速两个运动阶段。现用大小为F 、方向沿斜面向上的恒力把金属棒EF 从BD 位置由静止推至距BD 端s 处，此时撤去该力，金属棒EF 最后又回到BD 端。求： （1）金属棒下滑过程中的最大速度。

t /s

（2）金属棒棒自BD端出发又回到BD端的整个过程中，有多少电能转化成了内能（金属棒及导轨的电阻不计）

3．图中MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距

l为0.40m，电阻不计．导轨所在平面与磁感应强度B为的

匀强磁场垂直．质量m为×10-3kg、电阻为Ω的金属杆ab

始终垂直于导轨，并与其保持光滑接触．导轨两端分别接

有滑动变阻器和阻值为Ω的电阻R1．当杆ab达到稳定状态时以速率υ匀速下滑，整个电路消耗的电功率P为，重力加速度取10m/s2，试求速率υ和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2．

4．如图a所示，一个n＝500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是S＝×10-3m2,线圈的总电阻为r＝Ω，电容器电容C＝×10-5F，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。求

(1)磁场的磁感应强度B 随时间率

(2)线圈中产生的感应电动势E 和通过电阻R 上的电流强度I (3)电容器所带电量Q

5．如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m =×10-2kg 、电阻r =5. 0×10-2Ω，金属轨道宽度l =0.50m 。现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab 运动过程中，导体棒cd 始终能静止在轨道上。g 取10m/s 2， 求：

（1）导体棒cd 受到的安培力大小；