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2025年安徽省高考专题:计算题汇编-电磁感应-导体棒.docx

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2025 年安徽省高考专题:计算题汇编 - 电磁感应 - 导体棒 1 . 如图所示,两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 ,间距为 导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,方向与导轨平面垂直 质量为 的金属棒被固定在导轨上,距底端的距离为 ,导轨与外接电源相连,使金属棒通有电流。金属棒被松开后,,以加速度 沿导轨匀加速下滑,金属棒中的电流始终保持恒定,重力加速度为 。求下滑到底端的过程中,金属棒 末速度的大小 通过的电流大小 通过的电荷量 2 . 如图 所示,在绝缘光滑水平桌面上,以 为原点、水平向右为正方向建立 轴,在 区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长 、电阻 的正方形线框 ,当平行于磁场边界的 边进入磁场时,在沿 方向的外力 作用下以 的速度做匀速运动,直到 边进入磁场时撤去外力。若以 边进入磁场时作为计时起点,在 内磁感应强度 的大小与时间 的关系如图 所示,在 内线框始终做匀速运动。 求外力 的大小; 在 内存在连续变化的磁场,求磁感应强度 的大小与时间 的关系; 求在 内流过导线横截面的电荷量 。 3 . 如图所示,固定在水平面上间距为 的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒 和 长度也为 、电阻均为 ,两棒与导轨始终接触良好。 两端通过开关 与电阻为 的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量 。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 。 的质量为 ,金属导轨足够长、电阻忽略不计。 闭合 ,若使 保持静止,需在其上加多大的水平恒力 ,并指出其方向; 断开 , 在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为 的加速过程中流过 的电荷量为 ,求该过程安培力做的功 。 4 . 小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距 ,倾角 ,导轨上端串接一个 的电阻.在导轨间长 的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度 质量 的金属棒 水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆 相连. 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距 一位健身者用恒力 拉动 杆, 棒由静止开始运动,上升过程中 棒始终保持与导轨垂直.当 棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使 棒回到初始位置 重力加速度 取 , ,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量 求: 棒进入磁场时速度 的大小; 棒进入磁场时所受的安培力 的大小; 在拉升 棒的过程中,健身者所做的功 和电阻产生的焦耳热 . 5 . 如图,一水平
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