各地市模拟试题分类电磁感应.pdfVIP

7.电磁感应

1.(19分)(2013届市高中毕业班理科综合测试)如图所示，两根足够长、电阻不计的光

滑平行金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成θ角固定。一质量为m、电阻为R的导体棒

ab水平放置于导轨上，与导轨垂直且始终接触良好。电动势为E、内阻为r的直流电源与金

属导轨、导体棒、开关构成闭合回路，空间中存在磁感应强度大

小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。闭合开关S，导Bb

体棒ab由静止释放后将沿导轨向上。求：

E

(1)导体棒ab刚释放时加速度a的大小；r

a

Sθ

(2)导体棒ab达到的最大速度υm的大小；

(3)导体棒ab达到最大速度后电源的输出功率P。

ELBEBL－mg(R+r)sinθEmgsinθmgsinθ

2

【答案】a=－gsinθ；υ=；P=－()r

m(R+r)mB2L2BLBL

E

【答案解析】（1）导体棒ab刚释放时速度为零，由欧姆定律可得I=

R+r

导体棒ab所受安培力大小F安=BIL

据牛顿第二定律得F安－mgsinθ=ma

ELB

解得a=－gsinθ

m(R+r)

（2）当导体棒所受重力沿斜面的分力与安培力平衡时，速度最大，设此时回路电流为Iʹ

则有BIʹL=mgsinθ

E－BLυm

由闭合电路欧姆定律得Iʹ=

R+r

EBL－mg(R+r)sinθ

解得υm=22

BL

2

（3）电源输出功率P=EIʹ－Iʹr

Emgsinθmgsinθ

2

解得P=－()r

BLBL

【知识点】必和电路欧姆定律；匀强磁场中的安培力；牛顿第二定律；共点力平衡，电功

率。

【难度】★★★★

2.(2013年福州市高中毕业班质量检查试卷)如图所示，在水平面内的直角坐标系

xOyAOCOAyLsinkxOCx

中有一光滑固定金属导轨，其中曲线导轨满足方程，导轨与轴

重合整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中。现有一单位长度的

，

R