电磁感应中的动力学和能量问题练习

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1、1•如图所示，在一匀强磁场中有一U形导线框abed,线框处于水平面内，磁场与线框平而垂直，R为一电阻，纱为垂直于旳的一根导体杆，它可以在〃、上无摩擦地滑动.杆妙、及线框中导线的电阻都可不计.开始吋，给/一个向右的初速度，贝％）a.■将减速向右运动，但不是匀减速B.幼'将匀减速向右运动，最后停止C.©r将匀速向右运动D.幼'将往返运动CJ]2.如图所示，匀强磁场的磁感应强度为3,方向竖直向下，在磁场中有一个边长为厶的正方形刚性金属框，"边的质量为加，电阻为乩其他三边的质蜃和电阻均不计.cd边上装有固定的水平轴，将金属框

2、自水平位置由静止轻放，第一次转到竖直位置时，〃边的速度为卩,A.通过〃边的电流方向为a^bB.C.a、b两点间的电压逐渐变人D.不计一切摩擦，重力加速度为g,则在这个过程中，下列说法正确的是（）ab边经过最低点时的速度v=yf2^L金属框屮产生的焦耳热为mgL—^mv23.如图所示，两根水平放置的相互平行的金属导轨ab、cd表面光滑，处在竖肓向上的匀强磁场屮，金属棒P0垂宜于导轨放在上面，以速度卩向右匀速运动，欲使棒P0停下來，下面的措施可行的是（导轨足够长，棒P0有电阻）（）A.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根同样的

3、金属棒t/

4、,B.在PQ右侧垂直于导轨再放上一根质量和电阻均比棒PQ大的金属棒“卅丨丨&C.将导轨的°、c两端用导线连接起来D.在导轨的g、c两端用导线连接一个电容器°―I―Vd4.如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平而与水平面成〃角（0<0<90。），其中MV与磴平行且间距为厶导轨平而与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属棒〃由静I匕开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，〃棒接入电路的电阻为人，当流过〃棒某一•横截面的电荷量为g吋，棒的速度大小为门则金丿肉棒〃在这B.下滑的位移大小为普D.受

5、到的最大安培力大小为一过程中（）A.运动的平均速度大小为C.产生的焦耳热为qBLv5.如图所示，水平放置的两根平行长直金属导轨的间距为乩其右端接冇阻值为的电阻，整个装置处在方向竖直向上磁感应强度大小为3的匀强磁场中.一质量为加的导体杆〃垂直于导轨放置，口与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为〃•现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离厶时，速度恰好达到最人（运动过程小杆始终与导轨保持垂直）.设杆接入电路的电阻为儿导轨电阻不计，重力加速度人小为g.则此过程（）A.杆运动速度的最大值为（F

6、-骅RB.流过电阻7?的电荷量为縉C.恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F做功与安培力做功之和人于杆动能的变化量6.电阻可忽略的光滑平行金属导轨长5=1.15m,两导轨间距厶=0.75m，导轨倾角为30。，导轨上端〃接一阻值/?=b1.5Q的电阻，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平而向上，如图所示.阻值厂=0.50,质量w=0.2kg的金属棒与轨道垂宜且接触良好，从轨道上端〃处由静止开始下滑至底端，在此过程屮金属棒产生的焦耳热0=0.1*（取g=10m/s?）求：（1）金属棒在此过程中克

7、服安培力的功”安；（2）金属林下滑速度v=2m/s时的加速度°；（3）为求金属棒下滑的最人速度仏，有同学解答如下：由动能定理，％—"安=1/2加谆，.…由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成木小题；若不正确，给出正确的解答.7.如图所示，MN、P0两条平行的光滑金属轨道与水平而成&角固定，轨间距为d.空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B.P、M间所接电阻阻值为R质量为加的金属杆”水平放宜在轨道上，其有效电阻为匚现从静止释放〃，当它沿轨道下滑距离s吋，达到最大速度.若轨道足够长且电阻不计，

8、重力加速度为g.求：（1）金属杆ab运动的最大速度；伶迂Jb/⑵金属杆“运动的加速度为l/2gsin0时，电阻R上的电功率；（3）金属杆弘从静止到具有最大速度的过程中，克服安培力所做的功.办、.6.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然示穿出磁场区域继续下落，如图6所示，()若线圈进入磁场过程是匀速运动，若线圈进入磁场过程是加速运动，若线圈进入磁场过程是减速运动，则A.B.C.则离开磁场过程也是匀速运动则离开磁场过程也是加速运动则离开磁场过程也是减速运动则离开磁场过程是加速运动J］遞△證场~

9、x""""""x"XXXX_xRkx一….〒南笄磁场D.若线圈进入磁场过程是减速运动，7.如图7所示，在水'卜面内固定着U形光滑金属导轨，轨道间距为50cm,金属导体棒q方质量为0.1kg,电阻为0.2Q,横放在导轨上，电阻R的阻值是0.80(导轨其余部分电阻不计).现加上竖肓向下的磁感应强度为0.2T的匀强磁场.用cm水平向右的恒力F=0.1