高考物理真题:电磁综合b组。

25.(19分)半径为和的同心圆导轨固定在同一水平面上。圆形导轨上放置一根长为、质量为、质量分布均匀的直导体棒,其延长线穿过圆形导轨的中心。该装置的俯视图如图所示。整个装置位于均匀磁场中,磁感应强度垂直向下。电阻为ω的电阻器(未示出)连接在内部圆形导轨的点和外部圆形导轨的点之间。在水平外力的作用下,直导体棒以一定的角速度绕逆时针匀速旋转,并在旋转过程中始终与导轨保持良好的接触。设导条和导轨之间的动摩擦系数为0,导条和导轨的阻力可以忽略不计。重力加速度的大小是。问:

(1)通过电阻器的感应电流的方向和大小;

(2)外力的力量。

11.(18分钟)如图所示,凸形硬金属线框的质量为,相邻边相互垂直且在同一垂直面内,边长为,边长为,距离为。均匀磁场区域的上下边界是水平的,磁场方向垂直于线框所在的平面。开始时,边缘到磁场上边界的距离为,线框从静止状态释放,线框以匀速从边缘进入磁场,直到边缘进入磁场。离开磁场后,离开磁场前,线框再次匀速运动。线框完全通过磁场时产生的热量为。线框在下落过程中始终处于原垂直面,边是水平的,重力加速度为0。问:

(1)当线框的边缘即将离开磁场时,匀速运动的速度是边缘刚进入磁场时的几倍。

(2)磁场上下边界之间的距离。

如图,和是两根垂直放置的长直光滑金属轨,是两根用细金属丝连接的金属杆,其质量分别为和。垂直的外力作用在杆上,使两杆水平静止,刚好与导轨接触;两根杆的总阻力为,导轨之间的距离为。整个装置处于磁感应强度为的均匀磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面。导轨阻力可以忽略,重力加速度为0。在任何时候,细线都是燃烧着保持不变的,金属杆和导轨始终保持良好的接触。要求

(1)细线烧断后任意时刻两杆速度之比;

(2)两杆分别达到的最大速度。

32.(14分)阻力可忽略不计的光滑平行金属导轨长,两导轨间距为,导轨倾角为,导轨上端接一电阻值,磁感应强度的均匀磁场垂直于轨道平面。有阻力和质量的金属棒与轨道垂直,接触良好,从静止到底端从轨道上端滑下,金属棒在此过程中产生焦耳热。问:

11.(18分)如图所示,一对光滑平行的金属导轨以导轨间的距离固定在同一水平面上,左端连接一个电阻。导轨上放一根有质量和电阻的金属棒,整个装置放在一个垂直的均匀磁场中,磁场的磁感应强度。在向右的水平外力作用下,杆从静止开始以加速度匀速加速。当杆发生位移时,外力撤除,杆继续运动一定距离后停止。外力移除前后在回路中产生的焦耳热的比率是已知的。导轨足够长,不考虑阻力,杆在运动过程中始终与导轨垂直,两端与导轨保持良好接触。要求

(1)匀加速过程中棒通过电阻的电荷量;

(2)外力撤除后回路中产生的焦耳热;

(3)外力所做的功。

如图,匀强磁场中有一条倾斜的平行金属导轨,导轨间距为,长度为,导轨所在平面与水平面的夹角为,导轨中间刷有一条细长的绝缘涂层。均匀磁场的磁感应强度为,方向垂直于导轨平面。质量为的导体棒从静止状态下从导轨顶部释放,在涂层上滑动前已做匀速运动,并一直匀速滑动到导轨底部。导体棒始终垂直于导轨,导体棒和涂层之间只有摩擦力。两条导轨之间的阻力为0,其他部分的阻力忽略不计。重力加速度是g..问:

如图,两个足够长的平行金属导轨固定在斜面上,不考虑导轨阻力和间距。导轨所在的空间被分成区域,两个区域的边界与斜面的交线为,中间均匀磁场的方向垂直于斜面向下,中间均匀磁场的方向垂直于斜面向上,两个磁场的磁感应强度均为。在区域中,将质量和阻力的金属条放在导轨上,只是不要向下滑动。然后,将质量和电阻的光滑导体棒放在该区域的导轨上,从静止状态向下滑动,滑动过程中始终处于该区域的磁场中,始终与导轨垂直,两端与导轨保持良好接触。

(1)滑动过程中,电流方向在;

(2)你滑起来有多快?

(3)从开始向下滑动到刚刚向上滑动的过程中,滑动的距离和产生的热量是多少?