试卷第 1 页，总 19 页电磁感应综合 -导轨模型计算题1．（9 分）如图所示，两根间距L=1m、电阻不计的平行光滑金属导轨ab、cd 水平放置，一端与阻值 R＝2Ω 的电阻相连。质量m=1kg的导体棒 ef 在外力作用下沿导轨以v=5m/s 的速度向右匀速运动。整个装置处于磁感应强度B=0.2T 的竖直向下的匀强磁场中。求：(1) 感应电动势大小；(2) 回路中感应电流大小；(3) 导体棒所受安培力大小。【答案】（1）V1E（2）0.5AI（3）0.1NF安【解析】试题分析：（1）导体棒向右运动，切割磁感线产生感应电动势BLvE代入数据解得：V1E（2）感应电流REI代入数据解得：A5.0I（3）导体棒所受安培力BILF安代入数据解得：N10.F安考点：本题考查了电磁感应定律、欧姆定律、安培力。2．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ ＝37° 角，下端连接阻值为R 的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为 0.25.(1) 求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．(2) 当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小．(3) 在上问中，若R＝2 Ω ，金属棒中的电流方向由a 到 b，求磁感应强度的大小与方向．(g 取 10 m/s2，sin 37 ° ＝ 0.6 ，cos 37 ° ＝ 0.8)【答案】（1） 4m/s2（2）10m/s （3）0.4T【解析】试题分析：（ 1）金属棒开始下滑的初速为零，Ve f b a c d R 试卷第 2 页，总 19 页由牛顿第二定律得： mgsinθ- μ mgcosθ =ma ①由①式解得： a=10×（ 0.6- 0.25 ×0.8 ） m/s2=4m/s2 ②；（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡：mgsinθ一 μ mgcos0 一 F=0 ③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P ④由③、④两式解得：smsmFPv/10/)8.025.06.0(102.08⑤（3）设电路中电流为I ，两导轨间金属棒的长为l ，磁场的磁感应强度为B，感应电流：RBlvI⑥电功率： P=I2R ⑦由⑥、⑦两式解得：TTvlPRB4.011028⑧磁场方向垂直导轨平面向上；考点：牛顿第二定律；电功率；法拉第电磁感应定律.3．（13 分）如图，在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道 MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab 垂直于 MN...
