电磁感应大题

1.如图所示，光滑导轨在同一水平面内平行固定放置，其间距，右端通过导线与阻值

的小灯泡L相连，导轨区域内有竖直向下磁感应强度的匀强磁场，一金属棒在恒力作用下匀速通过磁场。（不考虑导轨和金属棒的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触）。求：

（1）金属棒运动速度的大小；

（2）小灯泡的电功率。

导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为。金属棒在外力的作用下以速度沿导轨向右匀速运动，在时间内金属棒由位置运动到位置。则：

（1）位置与位置间的面积是多少？

（2）时间内穿过闭合回路的磁通量的增加量是多少？

（3）请写出法拉第电磁感应定律的数学表达式，并推导出金属棒切割磁感线产生的感应电动势。

导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度为。金属棒在外力的作用下以速度沿导轨向右匀速运动，在时间内金属棒由位置运动到位置。则：

（1）位置与位置间的面积是多少？

（2）时间内穿过闭合回路的磁通量的增加量是多少？

（3）请写出法拉第电磁感应定律的数学表达式，并推导出金属棒切割磁感线产生的感应电动势。

4.如图所示，水平光滑导轨固定于竖直向上的匀强磁场中，导轨宽度为，导轨左端接电阻和，且R2=2R。质量为的导体棒垂直导轨静置。现用水平向右大小为的力拉导体棒，当导体棒位移为时速度达到最大值，导体棒始终垂直导轨，导体棒和导轨的电阻均不计。求：

（1）磁感应强度大小；

（2）该过程通过电阻的电荷量；

（3）该过程电阻产生的焦耳热。

难

5.如图所示，两条长为的平行光滑金属导轨与水平面的夹角，导轨电阻不计，间距为，导轨的上端连接定值电阻，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。现将质量的导体棒从导轨顶端由静止释放，棒下滑一段时间后做匀速直线运动并一直匀速滑至导轨底端已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，导体棒接入电路的电阻，取重力加速度，，，求：

（1）导体棒匀速运动时的速度大小；

（2）整个运动过程中电阻中产生的热量；

（3）棒下滑至导轨底端所经历的总时间。

6.如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距，导轨右端接有阻值

的电阻。导体棒垂直放置在导轨上。且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域

内有方向竖直向下的匀强磁场，连线与导轨垂直，长度也为，从时刻开始，磁感应强度的大小随时间变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度做直线运动，求：

（1）棒进入磁场前，回路中的电动势；

（2）棒在运动过程中受到的最大安培力，以及棒通过三角形区域时电流与时间的关系式。

7.如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨所在平面与水平面成角，导轨间接一电阻值的电阻，导轨电阻忽略不计。在两平行虚线间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁场区域的宽度为。导体棒的质量为、电阻为

；导体棒的质量为、电阻为，它们分别垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的、处同时将、由静止释放，运动过程中它们都能匀速穿过磁场区域，且当刚出磁场时正好进入磁场。(，，取，、电流间的相互作用不计)，求：

（1）在穿越磁场的过程中、两导体棒上的热功率之比；

（2）在、两导体棒穿过磁场区域的整个过程中，装置上产生的热量；

（3）、两点之间的距离。

8.电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为，电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为，电阻不计。炮弹可视为一质量为、电阻为的金属棒，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关接1，使电容器完全充电。然后将接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出），开始向右加速运动。当上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，达到最大速度，之后离开导轨。问：

（1）磁场的方向；

（2）刚开始运动时加速度的大小；

（3）离开导轨后电容器上剩余的电荷量是多少。

9.如图所示, 和为在同一竖直面内足够长的金属导轨,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.导轨的段与段相互平行,距离为L;

段与段也是平行的,距离为. 质量为m金属杆a、b垂直与导轨放置,一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b,另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连,绝缘轻线的水平部分

与平行且足够长.已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触,两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R,重力加速度为g.

(1)若保持a固定.释放b,求b的最终速度的大小;

(2)若同时释放a、b,在释放a、b的同时对a施加一水平向左的恒力,当重物c下降高度为h时,a达到最大速度,求:

①a的最大速度;

②才释放a、b到a达到最大速度的过程中,两杆与导轨构成的回来中产生的电能.