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1、080122 . （16分hd）如图13（甲）所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m。导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻 R=0.40ii。导轨上静置一质量 m=0.10kg、电阻r=0.20的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆 ab，使它由静止开始运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器（不计传感器的电阻）可将通过R的电流I即时采集并输入计算机，获得电流 I随时间t变化的关系如图（乙）所示。求金属杆开始运动2.0s时：2（1）金属杆ab受到安培力的大小和方
2、向；3x10-水平向左（2）金属杆的速率；0.8（3）对图象分析表明，金属杆在外力作用下做的是匀加速运动，加速度大小a=0.40m/s2，计算2.0s时外力F做功的功率。5.6x10-2wM 01kX X X X1 1电徂传IxX X x X冲柚瓯斟1JFL I 1 XX X X Ky xX X X XR T KX X X x图1324. （dc20分）如图16所示，两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为0 =74。，导轨单位长度的电阻为 心=0.1 Q m。导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，且磁场随时间均匀变化，磁场的磁k感应强度B与时间t的关系为B，其中
3、比例系数k=2s。将电阻不计的金属杆 MN放置在水平桌面上，在外t力作用下，t=0时刻金属杆以恒定速度 v=2m/s从O点开始向右滑动。在滑动过程中保持MN垂直于两导轨间夹角的平分线，且与导轨接触良好。（已知导轨和金属杆杆均足够长,（1 ）在t=6.0s时，回路中的感应电动势的大小；（2）在t=6.0s时，金属杆MN所受安培力的大小；（3）在t=6.0s时，外力对金属杆 MN所做功的功率。sin 37 =0.6, cos37 =0.8）求:22. (cw16分)如图所示，长度为 L=0.2m、电阻r=0.3Q、质量 m=0.1kg的金属棒 CD,垂直跨搁在位于水平面上的两 条平行光滑的金属导轨
4、上，导轨间距离也为L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计.导轨左端接有 R=0.5Q的电阻,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面，磁感应强度B=4T.现以水平向右的恒定外力F使金属棒右移，当金属棒以v=2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，求：(1) 电路中理想电流表和理想电压表的示数；(2)拉动金属棒的外力 F的大小;(3)若此时撤去外力 F,金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上.求撤去外力到金属棒停止运动的过程中，在电阻R上产生的电热.24. (xw18分)如图所示，光滑的 U型金属导轨PQM水平地固定在竖直向上的匀强磁场中.磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长，QM之间接有一个阻
5、值为 R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m，电阻也为R的金属棒ab,恰能放在导轨之上并与导轨接触良好。当给棒施加一个水平向右的冲量，棒就沿轨道以初速度V0开始向右滑行。求：(1)开始运动时，棒中的瞬间电流i和棒两端的瞬间电压 u分别为多大？1(2) 当棒的速度由V0减小到V0的过程中，棒中产生的焦耳热Q是多少？棒向右滑行的位移x有多大？10090124.(cy20分)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成 30角，两导轨的间距l=0.50m ,一端接有阻值 R=1.0Q的电阻。质量 m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Q。整个装置处于
6、磁感应强度 B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。t=0时刻，对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F,使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g取10m/s2,求：(1) 4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；(2) 3.0s末力F的瞬时功率；(3) 已知04.0s时间内电阻R上产生的热量为0.64J，试计算F对金属棒所做的功。22. (16分cw)如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为0的绝缘斜面上，两导轨间距为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放在两导轨上
7、，并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，经过一段时间后，金属杆达到最大速度 Vm,在这个过程中，电阻 R上产生的热量为 Q。导轨和金属杆接触良好，重力加速度 为g。求：(1)金属杆达到最大速度时安培力的大小；(2)磁感应强度的大小；(3) 金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中杆下降的高度。24. (xw20分)如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为 m的匀质金属杆 A,和a2，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“u”型导轨的右侧空间存在磁感
8、应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场，杆A,在磁场中，杆 A2在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现在有同样的金属杆 a3从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆a2发生碰撞，设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：(1) 回路内感应电流的最大值；(2) 在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；B当杆A2、A3与杆A1的速度之比为3: 1时，A1受到的安培力大小。10024. (20分hd)如图15所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨MN、M N 和OP、OP间距都是丨，二者之间固定有两组竖直半圆形轨道PQM
9、和PQM ，两轨道间距也均为 丨，且PQM和PQM 的竖直高度均为4R，两组半圆形轨道的半径均为R。轨道的QQ端、MM 端的对接狭缝宽度可忽略不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架，能使导轨系统位置固定。将一质量为m的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端OO位置，金属杆在与水平成 二角斜向上的恒力作用下沿导轨运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直，且接触良好。当金属杆通 过4R的距离运动到导轨末端 PP位置时其速度大小Vp =4；不。金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水 平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力，以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计。(1) 已知金属杆与下层导轨间的动
10、摩擦因数为J，求金属杆所受恒力 F的大小；(2) 金属杆运动到 PP位置时撤去恒力 F，金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道PQ和PQ，又在对接狭缝Q和Q处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道QM和QM 的内侧，求金属杆运动到半圆轨道的最高位置MM 时,它对轨道作用力的大小；(3) 若上层水平导轨足够长， 其右端连接的定值电阻阻值为 r，导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直 向下的匀强磁 场中。金属杆由第二组半圆轨道的最高位置 MM 处，无碰撞地水平进入上层导轨后， 能沿上层导轨滑行。 求金属杆在 上层导轨上滑行的最大距离。图1524.(18分xw)空间某区域内存在水平方向的匀强磁场 B,在磁场区
11、域内有两根相距li的平行金属导轨PQ MN固定在竖直平面内，如图所示。PM间连接有阻值为R的电阻；QN间连接着两块水平放置的平行金 属板a b,两板相距12。一根电阻为r的细导体棒cd与导轨接触良好.不计导轨和导线的电阻。若导 体棒cd以速率V向右匀速运动时，在平行金属板 a,b之间有一个带电液滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动。求：(1) 液滴带什么电？为什么？(2) 若带电液滴的重量为mg求滴液的带电量q是多少？ 带电液滴在a、b之间做匀速圆周运动时，从图中的 A点开始，当位 移大小恰好等于该圆的直径时，所对应的时间tn可能是多少？23. (ft18分)如图所示(俯视图)，相距为2L的光滑平
12、行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以00为右边界的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强大小为 B，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R,导轨电阻忽略不计。在距边界OO为L处垂直导轨放置一质量为 m、电阻不计的金属杆 abo求解以下问题：t内由B均减小到零，求此过程中电阻R上(1 )若金属杆ab固定在导轨上的初始位置，磁场的磁感应强度在时间 产生的焦耳热Q10(2)若磁场的磁感应强度不变，金属杆 ab在恒力作用下由静止开始向右运动3L距离，其v x的关系图象如图乙所示。求：金属杆ab在刚要离开磁场时的加速度大小；此过程中电阻R上产生的焦耳热 Q20080223(cw18分)如图所示，两足够长且
13、间距L =1m的光滑平行导轨固定于竖直平而内，导轨的下端连接着一个阻值R =1n的电阻质最为 m=0.66k，的光滑金属捧对 MN靠在导轨上，可沿导轨滑动且与导轨接触良好整个导轨处在空 间足够大的垂直平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。现用内阻r =1n的电动机牵引金属棒 MN .使其从静止开始运动直到获得稳定速度，若上述过程中电 流表和电版表的示数始终保持IA和8v不变(金属棒和导轨的电阻不计.重力加速度g取10m/s 2 ),求：(！)电动机的输出功率；(2) 金属体获得的稳定速度的大小；(3) 若金属棒从静止开始运动到获得稳定速度的过程中棒上升的高度为1m ,该过程中电阻R上产生的
14、电热为0.7J .求此过程中经历的时间：24. (sjs20分)两根足够长的、固定的平行金属导轨位于同一斜面内，两导轨间的距离为L,导轨上面横放着两根导体棒ab和cd,构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量均为m、电阻皆为R,回路中其余部分的电阻不可计，假设未加磁场时两棒均能在斜面上匀速下滑。现在整个导轨平面内加上垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。开始时,棒cd静止，棒ab有沿斜面向下的初速度V0,若两导体棒在运动过程中始终不接触，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：(1)两导体棒在运动中产生的焦耳热最多是多少?(2)当ab棒的速度变为初速度的 34时，cd棒的加速度是多
15、少？0902|24. (dc20分)如图13甲所示，一边长 L=2.5m、质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整 个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，它的一边与磁场的边界MN重合。在水平力 F作用下由静止开始向左运动，经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如乙图所示，在金属线框被拉出的过程中。(1 )求通过线框导线截面的电量及线框的电阻；(2) 写出水平力F随时间变化的表达式；已知在这5s内力F做功1.92J,那么在此过程中，线框产生的焦耳热是多少？100223. (cy18分)如图所示，两条相距丨=0.20m的平行光滑金属
16、导轨中间水平，两端翘起。虚线MP、NQ之间是水平的，MP、NQ之间的距离d -1.50m，在此区域存在竖直向下的 B二0.50T的匀强磁场，轨道右端接有电阻 R= 1.50 o 一质量为m =10g的导体棒从左端高 H -0.80m处由静止下滑，最终停在距MP右侧L =1.0m处，导体棒始终与导轨垂直并接触良好。已知导体棒的电阻r =0.50门，其他电阻不计，g取10m/s2求：(1) 导体棒第一次进入磁场中，电路中的电流；(2) 导体棒在轨道右侧所能达到的最大高度；(3) 导体棒运动的整个过程中，通过电阻R的电量。23. (ft18分)如图甲所示，空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场
17、，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m, R是连在导轨一端的电阻，R=04.i;ab是垂直跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数=0.2 o从t=0时刻开始，通过一小型电动机对 ab棒施加一个牵引力 F,方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是导体棒的速度一一时间图象(其中 OA是直线，AC是曲线，DE是AC曲线的渐近线)，小型电动机在12s末达到额定功率, 此后功率保持不变。除 R以外，其余部分的电阻均不计，g取1m/s2。求：(1 )导体棒在0 12s内的加速度大小；(2)
18、 电动机的额定功率；(3) 若已知0 12s内电阻R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力做的功。阳甲p/1002100224. (ft20分)如图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场。正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R=0.08。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连线框，另一端连一 质量M=0.2kg的物体A。开始时线框的cd边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A,一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。当线框的cd边进入磁场时物体 A段时间后开始下
19、落，最后落至地面。整个过程线框没有转动，线框平面恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升 始终处于纸面内，g取10m /s2。求：(1 )匀强磁场的磁感应强度 B的大小；(2) 线框从开始运动到最高点所用的时间;(3) 线框落地时的速度的大小。22 . (hd16分)如图10所示，宽度0.20m、足够长的平行此滑金属导轨固定在位于竖直平面内的绝缘板上，导轨所在空间存在磁感应强度B=0. 50T的匀强磁场，磁场方向跟导轨所在平面垂直。一根导体棒MN两端套在导轨上与导轨接触良好，且可自由滑动，导体棒的电阻值R=l.5Q,其他电阻均可忽略不计。电源电动势E=3. 0V,内阻可忽略不计，重力加速度 g取
20、10m /s2。当0闭合，S2断开时，导体棒恰好静止不动。(1 )求S闭合，S2断开时，导体棒所受安培力的大小；(2)将S断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求当导体棒的加速度a =5.0m/s2时，导体棒产生感应电动势的大小;(3) 将S断开，S2闭合，使导体棒由静止开始运动，求导体棒运动的最大速度的大小。23. (dc18分)如图所示，间距为 L、电阻为零的U形金属竖直轨道，固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面里。竖直轨道上部套有一金属条be, be的电阻为R,质量为2m，可以在轨道上无摩擦滑动，开始时被卡环卡在竖直轨道上处于静止状态。在be的正上方高H处，自由落下一
21、质量为m的绝缘物体，物体落到金属条上之前的瞬问，卡环立即释改，两者一起继续下落。设金属条与导轨的摩擦和接触电阻均忽略不计，竖直轨道足够长。求：(1 )金属条开始下落时的加速度；(2) 金属条在加速过程中，速度达到w时，bc对物体m的支持力；(3) 金属条下落h时，恰好开始做匀速运动，求在这一过程中感应电流产生的热量。23. (cy18分)如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L,/ CDE=60o, CD和DE单位长度的电阻均为 r,导轨处于磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L,电阻可忽略不计。现 MN在向右的水平拉力
22、作用下以速度V0在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与 CDE接触良好，并且与 C、E所确定的直线平行。(1) 求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；(2) 推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；(3) 在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线( v-t图)可以求出物体运动的位移 X,如图乙中 物体在0to时间内的位移在数值上等于梯形OvoPto的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线 (F-x 图)也可以通过图线求出力对物体所做的功。请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，
23、并用F安与x的关系图线求 出MN在CDE上整个滑行的过程中， MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。XX甲XBMN、PQ相距为d=1.0m，导轨平面与水平面夹角为 R=16Q，导轨电阻不计，整个装置处于与导轨平面垂直且向上的匀强磁场中， MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触。金属棒质量 导轨底端S=3.75m。另一根与金属棒 ef平行放置的绝缘棒 gh长度也为d,质量为m ,2/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒沿导轨上滑S2=0.2m24. (cw20 分)跨接一定值电阻一根与导轨等宽的金属棒矿垂直如图所示，两根平行金属导轨a =30,导轨上端 磁感应强度大小为
24、B=1.0T。m=0.1kg、电阻 r=0.4 Q，距从导轨最低点以速度 Vo=ii0m后再次静止，此过程中电阻 R求:J3上产生的电热为 Q=0.2J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为，g取10m /s2,3(1 )绝缘棒幽与金属棒矿碰前瞬间绝缘棒的速率；(2)两棒碰 后，安培力对金属棒做的功以及碰后瞬间金属棒的加速度; (3 )金属棒在导轨上运动的时间。23. (ft18分)如图所示，电阻不计的两光滑金属导轨相距L,放在水平绝缘桌面上，半径为R的1/4圆弧部分处在竖直电阻为r。重力加速度为g。开始时 进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，1:3。求：平面内，水平直导轨部分处在磁感应强度为B,方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好。棒ab质量为2 m，电阻为r，棒cd的质量为m,棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，最后两棒都离开导轨落到地面上。棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为(1 )棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；(2 )棒cd在水平导轨上的最大加速度；(3)两棒在 导轨上运动过程中产生的焦耳热。10021002