名校
1 . 如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨MN、PQ位于同一水平面内，处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨间距为l。垂直导轨放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd，两棒能无摩擦地沿导轨滑行并始终保持良好接触。开始时，令cd棒静止，给ab棒一个向右的瞬时冲量
使其获得一个初速度。不计导轨电阻。
（1）当ab棒开始运动时，求：
①ab棒的速度大小
；
②ab棒的加速度大小
。
（2）有同学认为在运动过程中，两棒组成的系统动量是守恒的。
①你认为这种观点是否正确？请证明你的结论。
②运动过程中，ab棒上产生的焦耳热Q最多是多少？
（3）在运动过程中，如果两棒间初始距离较小，两棒有可能发生碰撞。试计算两棒初始时至少相距多远才不会相撞。
使其获得一个初速度。不计导轨电阻。（1）当ab棒开始运动时，求：
①ab棒的速度大小
；②ab棒的加速度大小
。（2）有同学认为在运动过程中，两棒组成的系统动量是守恒的。
①你认为这种观点是否正确？请证明你的结论。
②运动过程中，ab棒上产生的焦耳热Q最多是多少？
（3）在运动过程中，如果两棒间初始距离较小，两棒有可能发生碰撞。试计算两棒初始时至少相距多远才不会相撞。
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2 . 如图甲所示，MN、PQ（为两根足够长的固定平行光滑金属导轨，间距为L，电阻不计，导轨平面与水平面间的夹角
，上端N、Q连接一个阻值为R的定值电阻。两导轨间存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一长为L，质量为m，电阻为r的金属棒AC放置在导轨上。现将AC由静止释放，同时对AC施加一个方向沿导轨向下的恒定拉力，下滑距离x后，AC的运动状态达到稳定。已知重力加速度大小为g，AC的加速度大小随速率的变化规律如图乙所示。AC始终与导轨垂直且接触良好。求：
（1）拉力的大小F；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）从开始运动至达到稳定状态的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（4）从开始运动至达到稳定状态的过程中，金属棒AC产生的焦耳热Q。
，上端N、Q连接一个阻值为R的定值电阻。两导轨间存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一长为L，质量为m，电阻为r的金属棒AC放置在导轨上。现将AC由静止释放，同时对AC施加一个方向沿导轨向下的恒定拉力，下滑距离x后，AC的运动状态达到稳定。已知重力加速度大小为g，AC的加速度大小随速率的变化规律如图乙所示。AC始终与导轨垂直且接触良好。求：（1）拉力的大小F；
（2）磁场的磁感应强度大小B；
（3）从开始运动至达到稳定状态的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（4）从开始运动至达到稳定状态的过程中，金属棒AC产生的焦耳热Q。
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3 . 电磁缓冲装置是一种利用电磁力来实现有效缓冲车辆间的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故的安全装置。某电磁缓冲车结构如图所示（俯视图），其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN。车厢底部的电磁铁（图中未面出）能产生垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，其上绕有n匝闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，ab边长为L。缓冲装置工作时，滑块K在缓冲车与障碍物C碰撞后能立即停下。某次事故中，缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，在线圈与轨道间磁场力的作用下继续前进L后速度减小为零，此时滑块下还未完全进入导轨间的磁场区域。忽略一切摩擦阻力。求：
（1）此次碰撞过程中滑块K上的线圈所能产生的感应电流最大值；
（2）此次碰撞过程中，线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？
（3）若缓冲车以某一未知速度与障碍物C碰撞后，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。要使导轨右端不碰到障碍物C，则碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？
（1）此次碰撞过程中滑块K上的线圈所能产生的感应电流最大值；
（2）此次碰撞过程中，线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少？
（3）若缓冲车以某一未知速度与障碍物C碰撞后，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。要使导轨右端不碰到障碍物C，则碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？
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2022-06-22更新
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625次组卷
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2卷引用：北京市第五十七中学2021-2022学年高二下学期期末1+3物理试题
名校
4 . 宽度为L的足够长的平行金属直导轨
和
固定在绝缘的水平面上，导轨的左端连接阻值为R的电阻。导轨所在的空间区域（虚线的右侧）存在竖直向下的磁场，磁场的左边界距离导轨左端距离也为L，如图甲所示。一根质量为m的细导体棒
垂直放在导轨上，处于静止状态，恰好位于磁场的左边界内，导体棒的长度也为L，电阻为r，与导轨接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数为
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计。
（1）若虚线右侧存在如图乙所示的磁场，导体棒始终保持静止，请完成以下两个问题：
①通过电阻R的电流大小和方向；
②从
时刻起，导体棒经过多长时间开始运动？
（2）若虚线右侧存在这么一个磁场：以虚线处所在的直线为y轴，以沿轨道向右为x轴正方向方向建立坐标系，沿
轴方向均匀增大，y方向保持不变。磁感应强度B随位移x的变化如图丙所示。若导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动，当流过导体棒的电量为q时，导体棒的速度恰好达到最大，求此过程中电路中产生的焦耳热Q。
和固定在绝缘的水平面上，导轨的左端连接阻值为R的电阻。导轨所在的空间区域（虚线的右侧）存在竖直向下的磁场，磁场的左边界距离导轨左端距离也为L，如图甲所示。一根质量为m的细导体棒垂直放在导轨上，处于静止状态，恰好位于磁场的左边界内，导体棒的长度也为L，电阻为r，与导轨接触良好。导体棒与导轨间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计。（1）若虚线右侧存在如图乙所示的磁场，导体棒始终保持静止，请完成以下两个问题：
①通过电阻R的电流大小和方向；
②从
时刻起，导体棒经过多长时间开始运动？（2）若虚线右侧存在这么一个磁场：以虚线处所在的直线为y轴，以沿轨道向右为x轴正方向方向建立坐标系，沿
轴方向均匀增大，y方向保持不变。磁感应强度B随位移x的变化如图丙所示。若导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动，当流过导体棒的电量为q时，导体棒的速度恰好达到最大，求此过程中电路中产生的焦耳热Q。
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5 . 如图所示，宽为L的足够长U形光滑导轨放置在绝缘水平面上，整个导轨处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，将一质量为m、有效电阻为R、长度略大于L的导体棒垂直于导轨放置。某时刻给导体棒一沿导轨向右、大小为v0的水平速度，不计导轨电阻，棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是（ ）
| A．导体棒中感应电流方向为由a到b | B．导体棒的加速度始终不变 |
C．导体棒中的最大发热量为 | D．通过导体棒的电荷量最大值为 |
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6 . 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒MN置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与导体框间的摩擦。导体棒在水平向右恒定外力F作用下由静止开始运动，运动过程中导体棒与导体框的上下轨道保持垂直，且接触良好，水平恒定外力F始终与导体棒垂直。在导体棒移动距离为x的过程中（ ）
| A．电阻R两端电压随着时间均匀增大 | B．流过导体棒电荷量为 |
| C．电阻R消耗的电能等于Fx | D．导体棒动量增加量为 |
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7 . 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=0.4Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T。电阻r=0.1Ω的导体棒ab放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右以v=5.0m/s匀速运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。设金属导轨足够长，不计导轨电阻和空气阻力。
（1）求电动势E的大小；
（2）在t=2.0s时间内，求拉力的冲量IF的大小；
（3）通过计算推导验证：在t=2.0s时间内，电路中消耗的电能E电等于回路中产生的热量Q。
（1）求电动势E的大小；
（2）在t=2.0s时间内，求拉力的冲量IF的大小；
（3）通过计算推导验证：在t=2.0s时间内，电路中消耗的电能E电等于回路中产生的热量Q。
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8 . 我国正在进行舰载电磁轨道炮试验，预计到2025年将投入使用。国内936型登陆舰搭载电磁炮出海，试验射程可达200公里，某同学设计了电磁碰撞测试装置，可以通过超级电容器的储能来判断电磁炮的威力。如图所示，平行金属导轨PQ、
固定在水平面上，导轨间距
，其间有竖直向下的匀强磁场
，其左端
之间用导线接入电源，电源的电动势为E，内阻
，左端通过绝缘物质与足够长的金属导轨MN、
相连。金属导轨MN、之间存在竖直向上的匀强磁场
，金属导轨MN、右端
之间连接一个
的超级电容（原来不带电）。一根质量
，电阻
的金属棒AB放置在金属导轨PQ、上。接通电源后，在安培力的作用下，从静止开始向右加速运动，最终以速度
向右做匀速直线运动。金属棒AB与质量
，电阻
的金属棒CD刚好在绝缘物质处发生弹性碰撞，此后金属棒CD向右运动。已知电容器的储能公式
，重力加速度
，金属棒与导轨接触良好，其他电阻忽略不计，不计一切摩擦，不考虑电磁辐射。求：
（1）电源的电动势E；
（2）金属棒AB向右运动的过程中，加速度的最大值；
（3）碰撞后，金属棒CD向右运动的过程中，通过金属棒CD的电荷量和金属棒CD上的焦耳热。
固定在水平面上，导轨间距，其间有竖直向下的匀强磁场，其左端之间用导线接入电源，电源的电动势为E，内阻，左端通过绝缘物质与足够长的金属导轨MN、相连。金属导轨MN、之间存在竖直向上的匀强磁场，金属导轨MN、右端之间连接一个的超级电容（原来不带电）。一根质量，电阻的金属棒AB放置在金属导轨PQ、上。接通电源后，在安培力的作用下，从静止开始向右加速运动，最终以速度向右做匀速直线运动。金属棒AB与质量，电阻的金属棒CD刚好在绝缘物质处发生弹性碰撞，此后金属棒CD向右运动。已知电容器的储能公式，重力加速度，金属棒与导轨接触良好，其他电阻忽略不计，不计一切摩擦，不考虑电磁辐射。求：（1）电源的电动势E；
（2）金属棒AB向右运动的过程中，加速度的最大值；
（3）碰撞后，金属棒CD向右运动的过程中，通过金属棒CD的电荷量和金属棒CD上的焦耳热。
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2022-03-26更新
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1021次组卷
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6卷引用：2023届北京市东城区准高三上学期模拟物理试题
2021·湖南湘潭·一模
9 . 如图所示，两金属杆和
长均为
，电阻分别为
和
，质量分别为
和
，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为
。初始状态杆比杆高
，现让杆由静止开始向下运动，当杆运动到比杆高
时，杆恰好开始做匀速直线运动，取
。求：
（1）杆从释放到开始做匀速直线运动的过程中通过杆的电荷量；
（2）杆做匀速直线运动时的速度；
（3）杆从释放到开始做匀速直线运动的过程中杆上产生的焦耳热。
和长均为，电阻分别为和，质量分别为和，用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置，整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为。初始状态杆比杆高，现让杆由静止开始向下运动，当杆运动到比杆高时，杆恰好开始做匀速直线运动，取。求：（1）杆
从释放到开始做匀速直线运动的过程中通过杆的电荷量；（2）杆
做匀速直线运动时的速度；（3）杆
从释放到开始做匀速直线运动的过程中杆上产生的焦耳热。
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2021-09-27更新
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887次组卷
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4卷引用：2022届备战高考物理日日练2.21-北京卷版
（已下线）2022届备战高考物理日日练2.21-北京卷版2023新教材高考总复习首选用卷 素养培优专练82022届湖南省湘潭市高三上学期9月第一次模拟物理试题（已下线）12.电磁感应-2021年湖南一模分类汇编
20-21高二下·北京东城·期末
10 . 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为L，导轨平面与水平面成θ角，质量均为m、阻值均为R的金属棒a、b紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，以平行于导轨平面向上的恒力
拉a棒，同时由静止释放b棒，直至b棒刚好匀速时，在此过程中通过棒的电量为q，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为g。求：
（1）b棒刚好匀速时a、b棒间的距离s。
（2）b棒最终的速度大小
。
（3）此过程中a棒产生的热量Q。
拉a棒，同时由静止释放b棒，直至b棒刚好匀速时，在此过程中通过棒的电量为q，棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为g。求：（1）b棒刚好匀速时a、b棒间的距离s。
（2）b棒最终的速度大小
。（3）此过程中a棒产生的热量Q。
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2021-08-11更新
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666次组卷
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3卷引用：北京市东城区三年（2020-2022）高二下学期期末物理试题题型分类汇编3-解答题
（已下线）北京市东城区三年（2020-2022）高二下学期期末物理试题题型分类汇编3-解答题北京市东城区2020-2021学年高二下学期期末统一检测物理试题2024届广东省四校高三上学期第一次联考物理试题
