电磁感应动力学问题练习题教材.docx

1．如图所示，上下不等宽的平行导轨，EF和GH部分导轨间的距离为L，PQ和MN部分的导轨间距为3L，导轨平面与水平面的夹角为300，整个装置处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。金属杆ab和cd的质量均为m，都可在导轨上无摩擦地滑动，且与导轨接触良好，现对金属杆ab施加一个沿导轨平面向上的作用力F，使其沿斜面匀速向上运动，同时cd处于静止状态,则F的大小为： ( ) A.mg B.mg C.mg D.mg 【答案】A 2．（多选）两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中： ( ) A．回路中有感应电动势 B．两根导体棒所受安培力的方向相同 C．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒 D．两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒 【答案】AD 3．（多选）如图所示，间距l＝0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角＝30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T，方向垂直于斜面．甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m＝0.02kg，垂直于导轨放置．起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a＝5m／s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则： ( )[来源:学#科#网Z#X#X#K] A．每根金属杆的电阻 R＝0.016 B．甲金属杆在磁场中运动的时间是0.4s C．甲金属杆在磁场中运动过程中F的功率逐渐增大 D．乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是0.1W 【答案】BC 【解析】开始时金属杆乙的加速度为a2=gsin300=5m/s2,i即甲乙两棒具有相同的加速度，当乙刚进入磁场时，甲也恰好出离磁场，此时两棒的速度均为=2m/s,因为乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，所以4．（多选）如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，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AB间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．当棒再一次回到初始位置时，AB间电阻的热功率为 C．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv02－2Q D．当棒第一次到达最右端时，弹簧具有的弹性势能为mv02－6Q 【答案】AC 5．如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求 （1）电阻R消耗的功率； （2）水平外力的大小。 【答案】（1）（2） [来源:Z_xx_k.Com] 1．（多选）如图所示，平行金属导轨与水平面成α角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为F。此时： ( ) A．电阻R1消耗的热功率为Fv/6 B．电阻R2消耗的热功率为Fv/3 C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+μmgcosα）v D．整个装置消耗机械能的功率为（F+μmgcosα）v[来源:Z+xx+k.Com] 【答案】AD 2．如图，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为 ： ( ) A.a1＞a2＞a3＞a4 B.a1=a3 a2a4 C.a1=a3＞a4＞a2 D.a4=a2＞a3＞a1 【答案】B 的磁场力也比位置2大，而磁场力的方向是向上的，与重力的方向相反，故位置4的合力小于位置2，所以位置2的加速度大于位置4的加速度，B是正确的。 3．（多选）在如图所示倾角为θ的光滑斜