电磁感应压轴题

1 24．（20 分）如图所示，在磁感应强度为B 的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R 的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a 和b 的电阻均为R，质量分别为ma=2×10－2Kg 和mb=1×10－2Kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关 S，先固定 b，用一恒力 F 向上拉 a，稳定后 a 以 v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b 恰好能保持静止，设导轨足够长，取 g=10m/s2。 （1）求拉力 F 的大小； （2）若将金属棒a 固定，让金属棒b 自由下滑（开关仍闭合），求 b 滑行的最大速度v2； （3）若断开开关，将金属棒a 和b 都固定，使磁感应强度从 B 随时间均匀增加，经 0.1s后磁感应强度增到 2B 时，a 棒受到的安培力正好等于 a 棒的重力，求两金属棒间的距离h。 24．（20 分）在质量为M=1.0kg 的小车上，竖直固定着一个质量为m=0.20kg 的，宽 L=0.050m、总电阻R=100Ω的100 匝矩形线圈。线圈和小车一起静止在光滑水平面上，如图所示。现有一子弹以 v0=110m/s的水平速度射入小车中，并立即与小车（包括线圈）一起运动，速度为v1=10m/s。随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B=1.0T 的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图所示。已知子弹射入小车后，小车运动的速度v 随车的位移 s变化的图象如下图所示。求：⑴子弹的质量m0；⑵小车的位移 s=10m 时线圈中的电流大小 I；⑶在线圈进入磁场的过程中，通过线圈某一截面的电荷量q；⑷线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q。 L v0 B s/cmm v/(ms-1O 10 5 10 20 30 40 50 2 24．（20 分）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的半径为r=0.10m、匝数n=20 的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T，线圈的电阻为R1=0.50Ω，它的引出线接有 R2=9.5Ω的小电珠 L。外力推动线圈框架的P 端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移 x 随时间 t 变化的规律如图丙所示时（x 取向右为正）。求：⑴线圈运动时产生的感应电动势 E 的大小；⑵线圈运动时产生的感应电流 I 的大小，并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象，至少画出 0~ 0.3s 的图象（在图甲中取电流由 C 向上通过电珠 L 到 D 为正）；⑶每一...