1、电磁感应APOBPOBBCDPOBPOB图2iOtT/2T图11.【2011西城一模】在图2所示的四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。A、B中的导线框为正方形，C、D中的导线框为直角扇形。各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T。从线框处于图示位置时开始计时，以在OP边上从P点指向O点的方向为感应电流i的正方向。则在图2所示的四个情景中，产生的感应电流i随时间t的变化规律如图1所示的是 1.【答案】C2.【2011西城一模】如图所示，矩形单匝导线框abcd竖直放置，其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域，该区域的上边界PP水平，并与线框的a
2、b边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1，ad边长为L2，线框质量为m，总电阻为R。现无初速地释放线框，在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直，且线框的ab边始终与PP平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场，求：（1）dc边刚进入磁场时，线框受安培力的大小F；（2）dc边刚进入磁场时，线框速度的大小；（3）在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，重力做的功W。adbcPPBL1L22.【解析】（1）由于线框匀速进入磁场，所以线框进入磁场时受安培力的大小F=mg （2）线框dc边刚进入磁场时， 感应电动势 E=BL1v 感应电流 dc边受安培力的大小 F=BIL1 又
3、F=mg解得线框速度的大小 v= （3）在线框从开始下落到dc边刚进入磁场的过程中，重力做功W1，根据动能定理得W1= 在线框从dc边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程中，重力做功W2，W2=mgL2 所以 W=W1 +W2=+mgL2 BI图1图2.B0-B0B/T0t/s123453.【2011承德模拟】在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环规定导体环中电流的正方向如图1所示，磁场向上为正当磁感应强度 B 随时间 t 按图2变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是： .I-Ii /A012345A.I-Ii /A012345C.I-Ii /A012345D.I-Ii /A0
4、t /s 12345Bt /s t /s t /s 3.【答案】C4. 【2011福州模拟】如图1所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO以恒定的角速度转动，从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，则在时刻（ ）A线圈中的感应电动势最小B线圈中的感应电流最大C穿过线圈的磁通量最大D穿过线圈磁通量的变化率最小4.【答案】B5.【2011福州模拟】如图14所示两根电阻忽略不计的相同金属直角导轨相距为l，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面，且都是足够长，两金属杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。回路总电阻
5、为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。现使杆ab受到F=5.5+1.25t（N）的水平外力作用，从水平导轨的最左端由静止开始向右做匀加速直线运动，杆ad也同时从静止开始沿竖直导轨向下运动。已知g取10m/s2，求：（1）磁感应强度B的大小；（2）cd杆下落过程达最大速度时，ab杆的速度大小。5.【解析】（1）对ab杆： f1=mabg = 5N 当时， 得m/s2 所以杆由静止开始以m/s2 的加速度沿导轨匀加速运动 根据牛顿第二定律 f1= maba 联立以上各式，解得 代入数据，解得B =0.5T （2）当cd杆下落过程达到最大速度时，cd杆平衡 联立以上两式并代入数据，解得 6.【20
6、11甘肃模拟】如图a所示，虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动。设线框中感应电流方向以逆时针为正，那么在图b中能正确描述线框从图a中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是（ ） 图aOB图bi0tAi0tBi0tCi0tD 6.【答案】A7.【2011惠州模拟】在质量为的小车上, 竖直固定着一个质量为，高、总电阻、 匝矩形线圈，且小车与线圈的水平长度相同。现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图（1）所示。已知小车运动(包括线圈)的速度
7、随车的位移变化的图象如图(2)所示。求:（1）小车的水平长度和磁场的宽度（2）小车的位移时线圈中的电流大小以及此时小车的加速度（3）线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量7.【解析】(1) 由图可知，从开始，线圈进入磁场，线圈中有感应电流，受安培力作用，小车做减速运动，速度随位移减小，当时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动。因此小车的水平长度。当时，线圈开始离开磁场 ，则 （2）当时，由图象中可知线圈右边切割磁感线的速度 由闭合电路欧姆定律得线圈中的电流 解得 此时线圈所受安培力 小车的加速度 （3） 由图象可知，线圈左边离开磁场时，小车的速度为。线圈进入磁场和离开磁场
8、时，克服安培力做功，线卷的动能减少，转化成电能消耗在线圈上产生电热。 解得线圈电阻发热量Q=57.6J 8.【2011海淀一模】在水平桌面上，一个圆形金属框置于匀强磁场B1中，线框平面与磁场垂直，圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根体棒，导体棒与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场B2中，该磁场的磁感应强度恒定，方向垂直导轨平面向下，如图10甲所示。磁感应强度B1随时间的变化关系如图10乙所示，01.0s内磁场方向垂直线框平面向下。若导体棒始终保持静止，并设向右为静摩擦力的正方向，则导体所受的摩擦力随时间变化的图象是图11中的（ ）8.【答案】D9.【2011海淀一模】光滑
9、平先金属导轨M、N水平放置，导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒PQ。导轨左端与由电容为C的电容器、单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接，如图13所示。在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出）。先将开关接在位置，使电容器充电并达到稳定后，再将开关拨到位置，导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动，设导轨足够长，则以下说法中正确的是（ ）A空间存在的磁场方向竖直向下B导体棒向右做匀加速运动C当导体棒向右运动的速度达到最大时，电容器的电荷量为零D导体棒运动的过程中，通过导体棒的电荷量QCE9.【答案】AD10【2011海淀一模】如图1 9甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，
10、存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积S= 200cm2，匝数n= 1000，线圈电阻r=1.0。线圈与电阻R构成闭合回路，电阻R=4.0。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图19乙所示，求： （1）在t=2.0s时刻，通过电阻R的感应电流大小； （2）在t=5.0s时刻，电阻R消耗的电功率； （3）06.0s内整个闭合电路中产生的热量。10.【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律，04.0s时间内线圈中磁通量均匀变化，产生恒定的感应电流。t1=2.0s时的感应电动势 根据闭合电路欧姆定律，闭合回路中的感应电流 解得 I1= 0.2A （2）由图
11、象可知，在4.0s6.0s时间内，线圈中产生的感应电动势根据闭合电路欧姆定律，t2=5.0s时闭合回路中的感应电流=0.8A电阻消耗的电功率 P2=I22R=2.56W （3）根据焦耳定律，04.0s内闭合电路中产生的热量Q1=I12(rR)t1=0.8 J 4.06.0s内闭合电路中产生的热量Q2=I22(rR)t2=6.4 J 06.0s内闭合电路中产生的热量Q = Q1Q2 =7.2J 11.【2011海淀一模】磁悬浮列车是一种高速运载工具，它由两个系统组成。一是悬浮系统，利用磁力使车体在轨道上悬浮起来从而减小阻力。另一是驱动系统，即利用磁场与固定在车体下部的感应金属线圈相互作用，使车体
12、获得牵引力，图22就是这种磁悬浮列车电磁驱动装置的原理示意图。即在水平面上有两根很长的平行轨道PQ和MN，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1=B2=B。列车底部固定着绕有N匝闭合的矩形金属线圈abcd（列车车厢在图中未画出），车厢与线圈绝缘。两轨道间距及线圈垂直轨道的ab边长均为L，两磁场的宽度均为线圈的ad边长度相同。当两磁场B1和B2同时沿轨道向右运动时，线圈会受到向右的磁场力，带动列车沿轨道运动。已知列车车厢及线圈的总质量为M，整个线圈的电阻为R。 （1）假设用两磁场同时水平向右以速度做匀速运动来起动列车，为使列车能随磁场运动，求列车所受的
13、阻力大小应满足的条件； （2）设列车所受阻力大小恒为f，假如使列车水平向右以速度v做匀速运动，求维持列车运动外界在单位时间内需提供的总能量； （3）设列车所受阻力恒为f，假如用两磁场由静止开始向右做匀加速运动来起动列车，当两磁场运动的时间为t1时，列车正在向右做匀加速直线运动，此时列车的速度为，求从两磁场开始运动到列车开始运动所需要的时间t0。11.【解析】（1）列车静止时，电流最大，列车受到的电磁驱动力最大设为Fm，此时，线框中产生的感应电动势 E1=2NBLv0 线框中的电流 I1=整个线框受到的安培力 Fm=2NBI1L 列车所受阻力大小为 （2）当列车以速度v匀速运动时，两磁场水平向右
14、运动的速度为v，金属框中感应电动势 金属框中感应电流 又因为 求得 当列车匀速运动时，金属框中的热功率为 P1 = I2R 克服阻力的功率为 P2 = fv所以可求得外界在单位时间内需提供的总能量为E= I2R +fv= （3）根据题意分析可得，为实现列车最终沿水平方向做匀加速直线运动，其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同，设加速度为a，则t1时刻金属线圈中的电动势 金属框中感应电流 又因为安培力 所以对列车，由牛顿第二定律得 解得 设从磁场运动到列车起动需要时间为t0，则t0时刻金属线圈中的电动势 金属框中感应电流 又因为安培力 所以对列车，由牛顿第二定律得 解得 12
15、.【2011焦作模拟】如图所示，等腰梯形内分布着垂直纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为3L，高为L，底角为45。有一边长也为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过磁场区域，在t=0时刻恰好位于如图所示的位置。若以顺时针方向为导线框中电流正方向，在下面四幅图中能正确表示导线框中电流和位移关系的是12.【答案】A13.【2011济南模拟】如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 A. 导体框所受安培力方向相同B. 导体框中产生的焦耳热相同
16、C. 导体框ad边两端电势差相等D. 通过导体框截面的电荷量相同13.【答案】CD14.【2011济南模拟】如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L=1 m，上端接有电阻R=3 ，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的vt图象如图乙所示.（取g=10 m/s2）求：（1） 磁感应强度B（2） 杆在磁场中下落0.1 s的过程中电阻R产生的热量14.【解析】（1） 由图象知，杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s作匀速运动产生的电动势E
17、=BLv 杆中的电流I= 杆所受安培力F安=BIL 由平衡条件得mg=F安 代入数据得B=2T （2） 电阻R产生的热量Q=I2Rt=0.075 J 8题图15.【2011锦州模拟】如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流位移（Ix）关系的是Cx3L2LL0IBx3L2LL0IAx3L2LL0IDx3L2LL0I8题图15.【答案】A16.【2011锦州模拟】如图所示，竖直平
18、面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为A. B. C. DBav16.【答案】A17.【2011锦州模拟】如图甲，在水平桌面上固定着两根相距20 cm、相互平行的无电阻轨道P和轨道一端固定一根电阻为0.0l 的导体棒a，轨道上横置一根质量为40g、电阻为0.0l的金属棒b，两棒相距20cm该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中开始时，磁感应强度B0=0.10 T(设棒与
19、轨道间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，g取10 m/s2)（1）若保持磁感应强度B0的大小不变，从t=0时刻开始，给b棒施加一个水平向右的拉力，使它做匀加速直线运动此拉力F的大小随时间t变化关系如图乙所示求匀加速运动的加速度及b棒与导轨间的滑动摩擦力（2）若从t=0开始，磁感应强度B随时间t按图丙中图象所示的规律变化，求在金属棒b开始运动前，这个装置释放的热量是多少?N16题图ss17.【解析】(1)由图象可得到拉力F与t的大小随时间变化的函数表达式为 F=F0+当b棒匀加速运动时，根据牛顿第二定律有： F-f-F安=maF安=B0IL I=v=at F安=联立可解得F=f+ma+将据代入，可
20、解得a=5m/s2 f=0.2N(2)当磁感应强度均匀增大时，闭合电路中有恒定的感应电流I，以b棒为研究对象，它受到的安培力逐渐增大，静摩擦力也随之增大，当磁感应度增大到b所受安掊力F与最大静摩擦力f相等时开始滑动.感应电动势：E= I=棒b将要运动时，有f=BtIL Bt=根据Bt=B0+,得t=1.8s回路中产生焦耳热为Q=I22rt=0.036J18.【2011南昌模拟】如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R=040的电阻，质量为m=001kg、电阻为r=030的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑
21、，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，重力加速度g取l0ms2。试求时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7下滑距离s(m)00.10.30.71.42.12.83.5 （1）当t=07s时，重力对金属棒qb做功的功率；（2）金属棒ab在开始运动的07s内，电阻R上产生的热量；（3）从开始运动到t=04s的时间内，通过金属棒ab的电量。18.【解析】由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以7m/s匀速下落PGmgv0.011070.7W （2）根据动能定理：WGW安mvt2mv02 W安mvt2mv02mgh0.01720.01103.50.105J
22、 QRE电0.1050.06 J （3）当金属棒匀速下落时，GF安 mgBIL 解得：BL0.1 电量qIt0.2C 19.【2011宁波模拟】学习楞次定律的时候，老师往往会做如图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将 ；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将 。（填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”）19.【答案】远离磁铁；静止不动20.【2011三明模拟】如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域从BC边进入磁场区开始计时，到A
23、点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是如图所示中的： （ ）20.【答案】A21.【2011三明模拟】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；(3)在上问中，若R2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g=1
24、0rns2，sin370.6， cos370.8)21.【解析】(1)金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律mgsinmgcosma 由式解得a10(O.60.250.8)ms2=4ms2 (2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡mgsin一mgcos0一F0 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率FvP 由、两式解得 (3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B PI2R 由、两式解得 磁场方向垂直导轨平面向上22.【2011寿光模拟】如图所示，固定的“U”型金属框水平放置，导体棒ab与框架的两臂垂直放置，
25、ab与框架构成边长L的正方形回路，整个回路的电阻R=2 11。 质量m：1 k9的物体c置于水平地面上，并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连，垂直导轨方向存在竖直向l的磁场，磁场随时间变化规律为B=2t，测得物体c对地面的压力F随时间t变化的规律如图所示，不考虑一切摩擦，取9=10 ms2。求(1)ab棒中感应电流的方向；(2)导轨宽度L。22.【解析】(1)感应电流方向由b指向a (2)磁场变化率由法拉第电磁感应定律得： 回路中的感应电流 ab所受安培力 t=5 S时，安培力大小等于c的重力10 N，即 得l=1m LD1D2SED323.【2011苏北模拟】如图所示的电路中，L是一个自感系数很大
26、、直流电阻不计的线圈，D1、D2和D3是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。在t=0时刻，闭合开关S，电路稳定后在t1时刻断开开关S。规定以电路稳定时流过D1、D2的电流方向为正方向，分别用I1、I2表示流过D1和D2的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是tI1Ot1tI2Ot1tOt1tI2Ot1ABCDI123.【答案】C24.【2011苏北模拟】如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁
27、场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：导体杆上升到h过程中通过杆的电量；导体杆上升到h时所受拉力F的大小；导体杆上升到h过程中拉力做的功。baFdcfeR24.【解析】（1）感应电量 根据闭合电路的欧姆定律 根据电磁感应定律，得 （2）设ef上升到h时，速度为v1、拉力为F，根据运动学公式，得 根据牛顿第二定律，得 根据闭合电路的欧姆定律，得 综上三式，得 （3）由功能关系，得 25.【2011铁岭模拟】如图所示，一个水平放置的“”
28、型光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是25.【答案】AC26.【2011温州模拟】如图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB、CD间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统，开始时，弹簧处于自然长
29、度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q，则（ ）A初始时刻棒所受的安培力大小为B从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为C当棒第一次到达最左端时，弹簧具有的弹性势能为D当棒再次回到初始位置时，AC间电阻R的热功率为26.【答案】AC27.【2011温州模拟】如图所示，倾角为宽度为d长为L的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2顶端接有可变电阻R0，L足够长，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向左上方的匀强磁场中，磁感应强度为B，C1A1B1、C2A2B2为绝缘轨道，由半径为R处于竖直平面内的光滑半圆环
30、A1B1、A2B2和粗糙的水平轨道C1A1、C2A2组成，粗糙的水平轨道长为S，整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m、电阻不计的金属棒MN，使其从静止开始自由下滑，不考虑金属棒MN经过接点A、C处时机械能的损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为。则：（1）金属棒MN在倾斜导轨CD上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q为多少？（2）为了金属棒MN能到达光滑半圆环B点，可变电阻R0应满足什么条件?A2B2C2RA1B1C1RR0BNMD1D227.【解析】28.【2011温州模拟】如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌
31、面上，其bc边紧靠磁感强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度v0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流的变化的是（ ）28.【答案】A29.【2011温州模拟】如图所示，半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板C和D，两板间距离为L，在MN板中央各有一个小孔O2、O3。O1、O2、O3在同一水平直线上，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距也为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨
32、上，并与导轨垂直，闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计）。整套装置处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中，有一电荷量为+q、质量为m的粒子（重力不计），以速率v0从圆形磁场边界上的最低点沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab，其沿着斜面下滑后开始匀速运动，此时仍然从点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出，而从圆形磁场的最高点F射出。求： （1）圆形磁场的磁感应强度B/。 （2）导体棒的质量M。（3）棒下落h的整个过程中，导体棒ab克服安培力做的功为多少？29.【解析】（1）在圆形磁场中做匀速圆周运动，由几何关系
33、可以知道半径为r,(2分)洛仑兹力提供向心力 得 （2）根据题意粒子恰好不能从O3射出的条件为 导体棒做匀速运动时， 解得 （3）导体棒匀速运动时，速度大小为，则 代入中得： 由能量守恒： 解得 30.【2011盐城模拟】在图示的电路中，由于电源变化，灯l变暗、灯2变亮、灯3亮度不变，则可能的情况是（ ）A保持电压不变，使频率增大B保持频率不变，使电压增大C保持频率不变，使电压减小D保持电压不变，使频率减小30.【答案】A31.【2011盐城模拟】如图所示，宽度L10m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，以M为坐标原点，MN方向为x轴正方向建立坐标系，x、y轴与虚线所包围的有界匀强磁场磁感应
34、强度大小B05T，方向竖直向下。现将质量m01kg的金属棒放在框架上，与y轴重合，受到F=07N的力作用后，由静止沿x轴方向运动，经05s通过AB，接着一直做a2m/s2的匀加速直线运动。PM段电阻为1，其它部分电阻不计。求（1）金属棒在通过AB后05 m的过程中，框架中产生的焦耳热（2）金属棒在通过AB后04s时，切割磁感线产生的电动势（3）金属棒在刚开始运动的05s内，回路中流过的电量31.【解析】（1）金属棒在匀加速的过程中，由牛顿第二定律得： 求得05N （2）令金属棒到达AB时的瞬时速度为，04s时棒的速度为，在金属棒运动到AB时，由牛顿运动定律得： 求得：=2 m/s 由运动学公式
35、得：m/s 此时安培力功率：（W） 同时回路电功率：， 两功率相等，可求得：（V） （3）导体棒在从轴运动到AB的过程中，由牛顿第二定律得： 在时间上积累，得： 即 求得C 32.【2011郑州模拟】如图所示，两足够长平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，两金属棒ab、cd的质量之比为2 ：1,用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后 A金属棒ab、cd都做匀速运动 B金属棒ab上的电流方向是由b向a C金属棒cd所受安培力的大小等于2F3 D两金属棒间距离保持不变32.【答案】BC33.【20
36、11郑州模拟】一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，设磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里为正，如图1所示，磁感应强度B随t的变化规律如图2所示。以i表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的it图中正确的是33.【答案】A34.【2011郑州模拟】相距L15 m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m11 kg的金属棒ab和质量为m2027 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图（a）所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为075，两棒总电阻为18，导轨电阻
37、不计。ab棒在方向竖直向上，大小按图（b）所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。 （1）求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度大小； （2）已知在2 s内外力F做功40 J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）判断cd棒将做怎样的运动，求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图（c）中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图象。34.【解析】（1）经过时间t，金属棒ab的速率此时，回路中的感应电流为对金属棒ab，由牛顿第二定律得由以上各式整理得： 在图线上取两点：t1=0，F1=11N； t2=2s，F2=14.6s代入上式得B1.2T （2）在2s末金属棒ab的速率所发生的位移 由动能定律得 又联立以上方程，解得 （3）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受重力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动。 图（c）t/sOfcdm2g2当cd棒速度达到最大时，有又 整理解得 fcd随时间变化的图象如图（c）所示。（1分35.【2011
