電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)

1、電磁感應(yīng)一、選擇題1、如圖，足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成角（090°），其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸，ab棒接入電路的電阻為R，當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時(shí)，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在這一過程中（）A運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為B下滑位移大小為C產(chǎn)生的焦耳熱為qBL D受到的最大安培力大小為2、如圖所示，閉合直角三角形線框，底邊長(zhǎng)為l，現(xiàn)將它勻速拉過寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（ld）若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則以下四個(gè)It圖象中正確的是（）ABC D3、如圖

2、甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一電阻R，整個(gè)裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌的外力F，使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒電阻為r，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)已知通過電阻R的感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示下列關(guān)于棒運(yùn)動(dòng)速度v、外力F、流過R的電量q以及閉合回路中磁通量的變化率隨時(shí)間變化的圖象正確的是（）A B C D4、紙面內(nèi)兩個(gè)半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時(shí)間變化一長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為，t0

3、時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示若選取從O指向A的電動(dòng)勢(shì)為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是()5、如圖所示，a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長(zhǎng)la=3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的均強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則              A兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流Ba、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為9:1Ca、b線圈中感應(yīng)電流之比為3:4Da、b線圈中電功率之比為3

4、:16、如圖甲，光滑平行的、足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd 所在平面與水平面成 角，b、c 兩端接有阻值為R 的定值電阻。阻值為r 的金屬棒PQ 垂直導(dǎo)軌放置，其它部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t = 0 時(shí)刻開始，棒受到一個(gè)平行于導(dǎo)軌向上的外力F 作用，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，通過R 的感應(yīng)電流隨時(shí)間t 變化的圖象如圖乙所示。下面分別給出了穿過回路PQcb 的磁通量、磁通量的變化率、電阻R 兩端的電勢(shì)差U 和通過棒上某橫截面的總電荷量q 隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t 變化的圖象，其中正確的是I 7、某同學(xué)設(shè)計(jì)的“電磁彈射”

5、裝置如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）水平固定放置，間距為 l，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的磁場(chǎng)垂直于軌道平面向下。在導(dǎo)軌左端跨接電容為 C 的電容器，另一質(zhì)量為 m、電阻為 R 的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌擺放。先斷開電鍵S，對(duì)電容器充電，使其帶電量為 Q，再閉合電鍵 S，關(guān)于該裝置及導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)情況下列說法正確的是（        ）A要使導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，電容器的 b 極板應(yīng)帶正電B導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大速度為C導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，流過導(dǎo)體棒橫截面的電量為 QD導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為8、在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌

6、，導(dǎo)軌的拋物線方程為y2=4x，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向里，一根足夠長(zhǎng)的金屬棒ab垂直于x軸從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終與金屬導(dǎo)軌保持良好接觸形成閉合回路，如圖甲所示。則圖乙所示圖象中能表示回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化的圖象是（   ）9、在圖甲、乙、丙三圖中，除導(dǎo)體棒ab可動(dòng)外，其余部分均固定不動(dòng)，甲圖中的電容器C原來不帶電設(shè)導(dǎo)體棒、導(dǎo)軌和直流電源的電阻均可忽略，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的摩擦也不計(jì)圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)今給導(dǎo)體棒ab一個(gè)向右的初速度，在甲、乙、丙三種情形下導(dǎo)體

7、棒動(dòng)的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（     ）A三種情形下導(dǎo)體棒ab 最終均做勻速運(yùn)動(dòng)B甲、丙中，ab 棒最終將以不同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)：乙中ab棒最終靜止C甲、丙中，ab 棒最終將以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)：乙中ab棒最終靜止D三種情形下導(dǎo)體棒ab最終均靜止10、如圖所示，兩條平行導(dǎo)軌所在平面與水平地面的夾角為，導(dǎo)軌上端接有一平行板電容器，導(dǎo)軌處于方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上放置一金屬棒，導(dǎo)軌及金屬棒的電阻不計(jì)t=0時(shí)刻，金屬棒由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌下滑，在下滑過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并良好接觸，若用x、a、EK、EP分別表示，金屬棒下滑的位移大小、加速度

8、大小、動(dòng)能和重力勢(shì)能（以斜面底端所在水平面為零勢(shì)面），t表示時(shí)間，則下列圖象能正確描述這一運(yùn)動(dòng)過程的是（）A  B   C D11、如圖所示,光滑斜面的傾角為,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd,ab邊的邊長(zhǎng)為l1,bc邊的邊長(zhǎng)為l2,線框的質(zhì)量為m,電阻為R,線框通過絕緣細(xì)線繞過光滑的滑輪與重物相連,重物質(zhì)量為M,斜面上ef線(ef平行底邊)的上方有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如果線框從靜止開始運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的最初一段時(shí)間做勻速運(yùn)動(dòng),且線框的ab邊始終平行底邊,則下列說法正確的是()A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的加速度為B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度為C.

9、線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為D.該勻速運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生的焦耳熱為(Mg-mgsin )l212、如圖甲所示，在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為R。在水平外力的作用下，線框從靜止開始沿垂直磁場(chǎng)邊界方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，穿過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i的大小和運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。則下列說法正確的是A線框的加速度大小為B線框受到的水平外力的大小C0t1時(shí)間內(nèi)通過線框任一邊橫截面的電荷量為i1t1D0t3間內(nèi)水平外力所做的功大于13、如圖所示，豎直平面內(nèi)有足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻的兩組平行光滑金屬導(dǎo)軌，寬度均為

10、L，上方連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，虛線下方的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩根完全相同的金屬桿1和2靠在導(dǎo)軌上，金屬桿長(zhǎng)度與導(dǎo)軌寬度相等且與導(dǎo)軌接觸良好、電阻均為r、質(zhì)量均為m；將金屬桿l固定在磁場(chǎng)的上邊緣，且仍在磁場(chǎng)內(nèi)，金屬桿2從磁場(chǎng)邊界上方h0處由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將金屬桿2從離開磁場(chǎng)邊界h（h< ho）處由靜止釋放，在金屬桿2進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí)，由靜止釋放金屬桿1，下列說法正確的是（  ）A兩金屬桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍bB回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為C磁場(chǎng)中金屬桿l與金屬桿2所受的安培力大小、方向均不相同 D金屬桿l與2的速度之差為&

11、#160; 14、如圖2所示，MN和PQ為處于同一水平面內(nèi)的兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌放置金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好。N、Q端接變壓器的初級(jí)線圈，變壓器的輸出端有三組次級(jí)線圈，分別接有電阻元件R、電感元件L和電容元件C。在水平金屬導(dǎo)軌之間加豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若用IR、IL、Ic分別表示通過R、L和C的電流，則下列判斷中正確的是  A若IR=0、IL=0、IC=0，則ab棒一定處于靜止B若IR0、IL0、IC=0，則ab棒一定做勻速運(yùn)動(dòng)C若IR0、IL0、IC=0，則ab棒一定做勻變速運(yùn)動(dòng)D若IR0、IL0、IC0，則ab棒一定在某一中心位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇15、如圖所

12、示，兩根等高光滑的1/4圓弧軌道，半徑為、間距為，軌道電阻不計(jì)在軌道頂端連有一阻值為的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道最低位置開始，在拉力作用下以初速度向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至處，則該過程中通過的電流方向?yàn)橛蓛?nèi)向外        通過的電流方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)上產(chǎn)生的熱量為         流過的電量為16、如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線框，線框的邊長(zhǎng)，總電阻為在直角

13、坐標(biāo)系中，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界與軸重合，上邊界滿足曲線方程（m），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小線框在沿軸正方向的拉力作用下，以速度水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是A線框中的電流先沿逆時(shí)針方向再沿順時(shí)針方向B線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為C線框中感應(yīng)電流有效值為D線框穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中外力做功為17、圖所示，間距為L(zhǎng)的兩根平行金屬導(dǎo)軌彎成“L ”形，豎直導(dǎo)軌面與水平導(dǎo)軌面均足夠長(zhǎng)，整個(gè)裝置處于豎直向上大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量均為m、阻值均為R的導(dǎo)體棒ab、cd均垂直于導(dǎo)軌放置，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，當(dāng)導(dǎo)體棒cd在水平恒力作用下以速度v0沿水平導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，釋放導(dǎo)體棒ab，它在豎直

14、導(dǎo)軌上勻加速下滑。某時(shí)刻將導(dǎo)體棒cd所受水平恒力撤去，經(jīng)過一段時(shí)間，導(dǎo)體棒cd靜止，此過程流經(jīng)導(dǎo)體棒cd的電荷量為q (導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間接觸良好且接觸點(diǎn)及金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，已知重力加速度為g)，則（     ）   A導(dǎo)體棒cd受水平恒力作用時(shí)流經(jīng)它的電流  B導(dǎo)體棒ab勻加速下滑時(shí)的加速度大小  C導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它的位移為  D導(dǎo)體棒cd在水平恒力撤去后它產(chǎn)生的焦耳熱為18、如圖所示，在半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQM為圓內(nèi)接三角形，且PM為圓的直

15、徑，三角形的各邊由材料相同的細(xì)軟彈性導(dǎo)線組成（不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用）。設(shè)線圈的總電阻為r且不隨形狀改變，此時(shí)PMQ=37°，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列說法正確的是（     ） A.穿過線圈PQM中的磁通量大小為=0.96BR2B.若磁場(chǎng)方向不變，只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，且B=B0+kt，則此時(shí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為C.保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M點(diǎn)的過程中，線圈中始終有感應(yīng)電流且方向先逆時(shí)針，后順時(shí)針D.保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針移動(dòng)到接近M

16、點(diǎn)的過程中，線圈中不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱三、計(jì)算題19、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌、固定在絕緣水平桌面上，間距，導(dǎo)軌所在空間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，將兩根質(zhì)量均為的導(dǎo)體棒、放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒的電阻均為，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。用一根絕緣細(xì)線跨過導(dǎo)軌右側(cè)的光滑定滑輪將一物塊和導(dǎo)體棒相連，物塊質(zhì)量，細(xì)線伸直且與導(dǎo)軌平行?，F(xiàn)在由靜止釋放物塊，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)體棒所受最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取。求：（1）導(dǎo)體棒剛要運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??；（2）若從物體靜止釋放到ab即將開始運(yùn)動(dòng)這段時(shí)間內(nèi)，重物下降的高度為h,則此過程中整個(gè)回路中產(chǎn)生的總的焦

17、耳熱是多少？（3）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的加速度以及由導(dǎo)體棒、組成閉合回路的磁通量的變化率。20、如圖所示，兩條金屬導(dǎo)軌相距L=1m，水平部分處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中，其中MN段平行于PQ段，位于同一水平面內(nèi)，NN0段與QQ0段平行，位于與水平面成傾角37°的斜面內(nèi)，且MNN0與PQQ0均在豎直平面內(nèi)。在水平導(dǎo)軌區(qū)域和傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)分別有垂直于水平面和斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1和B2，且B1=B2=0.5T；ab和cd是質(zhì)量均為m=0.2kg、電阻分別為Rab=0.5和Rcd=1.5的兩根金屬棒，ab置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，cd置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，均與導(dǎo)軌垂直且接觸

18、良好。從t=0時(shí)刻起，ab棒在水平外力F1作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，cd棒在平行于斜面方向的力F2的作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，ab棒始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，已知sin37°=0.6 ,cos37°=0.8 ,g=10m/s2 。求：（1）t=5s時(shí)，cd棒消耗的電功率；（2）從t=0時(shí)刻起，2.0s內(nèi)通過ab棒的電荷量q； （3）規(guī)定圖示F1、F2方向作為力的正方向，分別求出F1、F2隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；（4）若改變F1和F2的作用規(guī)律，使ab棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足v=0.4x，cd棒仍然靜止在傾斜軌道上，

19、求ab棒從靜止開始到x=5m的過程中，F(xiàn)1所做的功。21、如圖所示，四條水平虛線等間距地分布在同一豎直面上，間距為h在、兩區(qū)間分布著完全相同、方向水平向里的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按B-t圖變化（圖中B0已知）現(xiàn)有一個(gè)長(zhǎng)方形金屬線框ABCD，質(zhì)量為m，電阻為R，AB=CD=L，AD=BC=2h用一輕質(zhì)細(xì)線把線框ABCD豎直懸掛著，AB邊恰好在區(qū)的正中央t0（未知）時(shí)刻細(xì)線恰好松弛，之后立即剪斷細(xì)線，當(dāng)CD邊到達(dá)M3N3時(shí)線框恰好勻速運(yùn)動(dòng)（空氣阻力不計(jì)，g=10m/s2）求：（1）t0的值；（2）線框AB邊到達(dá)M2N2時(shí)的速率v；（3）從剪斷細(xì)線到整個(gè)線框通過兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)的過程中產(chǎn)生的電能有多少？22

20、、如圖所示，一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路，不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)Bt電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d，N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系（坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端）的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OA和y軸的夾角AOy=45°，AOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力），經(jīng)過N板的小孔，從點(diǎn)Q（0，L）垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)OA上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開第一象限求：（1）平行金屬板M、N獲得的電壓U；（2）

21、粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大?。?）yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（4）粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間23、如圖甲所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根豎直放置相距為L(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌，頂端用一阻直為R的電阻相連，兩導(dǎo)軌所在的豎直平面與磁場(chǎng)方向垂直。一根質(zhì)量為m的金屬棒從靜止開始沿導(dǎo)軌豎直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒下落龍時(shí)，速度達(dá)到最大，整個(gè)過程中金屬棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好。重力加速度為g，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻可忽略不計(jì)，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求：（l）通過電阻R的最大電流；（2）從開始到速度最大過程中，金屬棒克服安培力做的功WA；（3）若用電容為C的平行板電容器代替電阻R，如圖乙所示，仍將金屬棒

22、從靜止釋放，經(jīng)歷時(shí)間t的瞬時(shí)速度v1。24、如圖所示，傾角為30°、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L10.4m，B15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面向上。一質(zhì)量m1.6kg的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，其電阻r1。金屬導(dǎo)軌上端連接右側(cè)電路，R11，R21.5。R2兩端通過細(xì)導(dǎo)線連接質(zhì)量M0.6kg的正方形金屬框cdef，每根細(xì)導(dǎo)線能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形邊長(zhǎng)L20.2 m，每條邊電阻r0=1，金屬框處在一方向垂直紙面向里、B23T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，不計(jì)其他電阻及滑輪摩擦，取g=10m/s2。求：（1）電鍵S斷開時(shí)棒a

23、b下滑過程中的最大速度vm；（2）電鍵S閉合，細(xì)導(dǎo)線剛好被拉斷時(shí)棒ab的速度v；（3）若電鍵S閉合后，從棒ab釋放到細(xì)導(dǎo)線被拉斷的過程中棒ab上產(chǎn)生的電熱Q=2J，此過程中棒ab下滑的高度h。25、如圖所示，相距均為L(zhǎng)的光滑傾斜導(dǎo)軌MN、PQ與光滑水平導(dǎo)軌NS 、QT連接，水平導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。光滑傾斜導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B，方向垂直于傾斜導(dǎo)軌平面斜向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖。質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌分別放在傾斜導(dǎo)軌和水平導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻?，F(xiàn)用絕緣細(xì)線通過定滑輪將金屬導(dǎo)體棒ab、cd連接起來。質(zhì)量為2m的

24、物體C用絕緣細(xì)線通過定滑輪與金屬導(dǎo)體棒cd連接。細(xì)線沿導(dǎo)軌中心線且在導(dǎo)軌平面內(nèi)，細(xì)線及滑輪質(zhì)量、滑輪摩擦均不計(jì)。已知傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角=300，重力加速度為g，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)體棒ab始終不離開傾斜導(dǎo)軌，導(dǎo)體棒cd始終不離開水平導(dǎo)軌。物體C由靜止釋放，當(dāng)它達(dá)到最大速度時(shí)下落高度h=，試求這一運(yùn)動(dòng)過程中：（1）物體C能達(dá)到的最大速度Vm是多少？（2）金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱是多少？（3）連接ab棒的細(xì)線對(duì)ab棒做的功是多少？26、如圖甲所示，表面絕緣、傾角q=30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度D=0.40m的勻

25、強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，磁場(chǎng)上邊界到擋板的距離s=0.55m。一個(gè)質(zhì)量m=0.10kg、總電阻R=0.25W的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長(zhǎng)L=0.50m。從t=0時(shí)刻開始，線框在垂直cd邊沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的ab邊離開磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去拉力，線框繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并與擋板發(fā)生碰撞，碰撞過程的時(shí)間可忽略不計(jì)，且沒有機(jī)械能損失。線框向上運(yùn)動(dòng)過程中速度與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終未脫離斜面，且保持ab邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)m=/3，重力加速度g取

26、10 m/s2。(1)求線框受到的拉力F的大??；(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)已知線框向下運(yùn)動(dòng)通過磁場(chǎng)區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0-(式中v0為線框向下運(yùn)動(dòng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小，x為線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后對(duì)磁場(chǎng)上邊界的位移大小)，求線框在斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。27、如圖1所示，一端封閉的兩條平行光滑長(zhǎng)導(dǎo)軌相距L，距左端L處的右側(cè)一段彎成半徑為L(zhǎng)/2的四分之一圓弧，圓弧導(dǎo)軌的左、右兩段處于高度相差L/2的水平面上。以弧形導(dǎo)軌的末端點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為x軸正方向，建立Ox坐標(biāo)軸。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)；左段區(qū)域存在空間上均勻分布，但隨時(shí)間

27、t均勻變化的磁場(chǎng)B（t），如圖2所示；右段區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不隨時(shí)間變化，只沿x方向均勻變化的磁場(chǎng)B（x），如圖3所示；磁場(chǎng)B（t）和B（x）的方向均豎直向上。在圓弧導(dǎo)軌最上端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，金屬棒由靜止開始下滑時(shí)左段磁場(chǎng)B（t）開始變化，金屬棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，經(jīng)過時(shí)間t0金屬棒恰好滑到圓弧導(dǎo)軌底端。已知金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。（1）求金屬棒在圓弧軌道上滑動(dòng)過程中，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）如果根據(jù)已知條件，金屬棒能離開右段磁場(chǎng)B（x）區(qū)域，離開時(shí)的速度為v，求金屬棒從開始滑動(dòng)到離開右段磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q

28、;（3）如果根據(jù)已知條件，金屬棒滑行到x=x1，位置時(shí)停下來，a求金屬棒在水平軌道上滑動(dòng)過程中遁過導(dǎo)體棒的電荷量q；b通過計(jì)算，確定金屬棒在全部運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電流最大時(shí)的位置。電磁感應(yīng)一、選擇題1、B電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化；安培力【分析】金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，法拉第電磁感應(yīng)定律、能量守恒定律等研究處理【解答】解：A、金屬棒ab開始做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于v，而是大于；故A錯(cuò)誤    B、由電量計(jì)算公式q=，聯(lián)立得  可得，下滑的位移大小為，故B正確 

29、60;  C、產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=qIR，而這里的電流I比棒的速度大小為v時(shí)的電流小，故這一過程產(chǎn)生的焦耳熱小于qBLv故C錯(cuò)誤    D、金屬棒ab做加速運(yùn)動(dòng)，或先做加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，受到的安培力最大，最大安培力大小為F=BIL=故D錯(cuò)誤故選：B【點(diǎn)評(píng)】電磁感應(yīng)綜合題中，常常用到這個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式：感應(yīng)電量q=n，常用來求位移但在計(jì)算題中，不能直接作為公式用，要推導(dǎo)2、解：在線框向右運(yùn)動(dòng)距離x為0d的范圍內(nèi)，穿過線框的磁通量不斷增大，由楞次定律可知線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為正；有效的切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=xtan，線

30、框勻速運(yùn)動(dòng)故x=vt，感應(yīng)電流的大小為：，可知It；在線框向右運(yùn)動(dòng)距離x為dl范圍內(nèi)，穿過線框的磁通量均勻增大，由楞次定律可知線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為正；且感應(yīng)電流大小不變；在線框向右運(yùn)動(dòng)距離x為ll+d范圍內(nèi)，穿過線框的磁通量不斷減小，由楞次定律可知線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，為負(fù)，有效的切割長(zhǎng)度為 L=（xld）tan，線框勻速運(yùn)動(dòng)故x=vt，感應(yīng)電流的大小為：，故感應(yīng)電流一開始不為0，之后均勻增大，D正確；故選：D3、解：A、而E=Blv，所以，vt圖象是一條過原點(diǎn)斜率大于零的直線，說明了導(dǎo)體棒做的是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即v=at；故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)如圖乙所示的It

31、圖象可知I=kt，其中k為比例系數(shù)，由閉合電路歐姆定律可得：可推出：E=kt（R+r）而，所以有：，圖象是一條過原點(diǎn)斜率大于零的直線；故B正確；C、對(duì)導(dǎo)體棒在沿導(dǎo)軌方向列出動(dòng)力學(xué)方程FBIl=ma，而，v=at得到，可見Ft圖象是一條斜率大于零且與速度軸正半軸有交點(diǎn)的直線；故C錯(cuò)誤D、，qt圖象是一條開口向上的拋物線，故D錯(cuò)誤；故選：B4、C 5、B考點(diǎn)：法拉電電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律；電功率.6、B 7、B 8、B 9、B 10、A 11、D解析:設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)前,線框和重物的加速度大小均為a,繩上拉力大小為F,則F-mgsin =ma,Mg-F=Ma,聯(lián)立可得a=,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)線

32、框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v,則根據(jù)線框的平衡條件可得mgsin +F安=Mg,其中F安=,可得v=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;線框做勻速運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t=l2/v=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定律,該勻速運(yùn)動(dòng)過程中系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能等于產(chǎn)生的焦耳熱,所以Q=(Mg-mgsin )l2,選項(xiàng)D正確.12、  D13、B 14、C 二、多項(xiàng)選擇15、BC 16、ABD【解析】據(jù)右手定則可知，BC邊切割磁感線時(shí)，線框中電流為逆時(shí)針方向，同理可知，AD邊切割時(shí)為順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確。由可得，故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為0.4V，有效值為0 V，由閉合電路歐姆定律可知線框中感應(yīng)電流的有效值為，選項(xiàng)B正確C錯(cuò)誤

33、。由動(dòng)能定理可得線框穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中外力F做的功等于安培力做的功，即電路產(chǎn)生的焦耳熱，代入數(shù)據(jù)的Q=，選項(xiàng)D正確。       17、BCD 18、ABC 三、計(jì)算題19、解：（1）由題意可知：當(dāng)導(dǎo)體棒受到水平向右的安培力增大到最大靜摩擦力時(shí)，導(dǎo)體棒即將運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得：（1）1分 （2）1分 （3）1分 （4）1分由以上公式可解得：（5）1分（2）當(dāng)物塊下降高度的過程中，對(duì)于由導(dǎo)體棒、以及物塊組成的系統(tǒng)，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得： （6）2分代入數(shù)據(jù)可得： （7）2分（3）

34、當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，所受安培力保持不變，導(dǎo)體棒和所受安培力大小相等，方向相反，閉合回路中感應(yīng)電流大小保持不變，兩導(dǎo)體棒的加速度相等，由牛頓第二定律可得： （8）1分（9）2分（10）2分解得    （11）2分 （12）1分（13）1分解得 （14）2分20、【答案】（1）9.38W   （2）1C   （3）     （4）6.025J【命題立意】本題旨在考查電磁感應(yīng)、閉合電路歐姆定律、牛頓第二定律【解析】（1）金屬棒ab在5s時(shí)的速度電動(dòng)勢(shì)此時(shí)電流(2

35、)t02.0s時(shí)間內(nèi)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的位移t02.0s時(shí)間內(nèi)穿過閉合回路磁通量的變化量為t02.0s時(shí)間內(nèi)通過ab棒的電荷量為（3）金屬棒ab在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中，電流和時(shí)間的關(guān)系為對(duì)金屬棒ab由牛頓第二定律有：得：（N）對(duì)金屬棒cd由平衡條件有：得：（N）（4）ab棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)x5m時(shí)，因?yàn)樗俣扰c位移成正比，所以電流、安培力也與位移成正比，（N）所以，根據(jù)動(dòng)能定理，得所以，【舉一反三】電磁感應(yīng)中怎樣計(jì)算通過某截面的電量？21、【名師解析】   四、綜合題22、解：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： E=kS  因平行金屬

36、板M、N與電阻并聯(lián)，故M、N兩板間的電壓為： U=UR=E=kS  （2）帶電粒子在M、N間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，  qU=mv2 所以：v=（3）帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，有 qvB=m  由幾何關(guān)系可得： r+rcot45°=l  聯(lián)立得：B=；（4）粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有  d=at12根據(jù)牛頓第二定律得：q=ma粒子在磁場(chǎng)中，有：  T=  t2=T粒子在第一象限的無(wú)場(chǎng)區(qū)中，有  s=vt3由幾何關(guān)系得：s=r粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間為：  t=t1+t2+t

37、3聯(lián)立以上各式可得：  t=（2d+）；23、（1）設(shè)金屬棒所受的安培力為FA通過電阻R的電流最大時(shí)，a=0，即FA=mg  又FA=BIL 由解得：（2）由    由得：最大速度     由動(dòng)能定理得：    由得：金屬棒克服安培力做功     （3）電容器兩端電壓UC=E  電容器容納的電量 流過金屬棒的電流 由得   由牛頓第二定律     由得   

38、 故金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)金屬棒的速度  24、 （1）電鍵S斷開時(shí)，ab棒沿導(dǎo)軌變加速下滑，速度最大時(shí)合力為0，根據(jù)物體平衡條件和法拉第電磁感應(yīng)定律有：   聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：vm=7m/s （2）閉合S后，ab棒沿導(dǎo)軌下滑切割磁感線，R2與線框cd邊及cfed部分組成并聯(lián)電路，設(shè)并聯(lián)部分電阻為R，細(xì)導(dǎo)線剛被拉斷時(shí)通過ab棒的電流為I1，通過R2的電流為I2，通過金屬框部分的電流為I3，則：  對(duì)金屬框，由物體平衡條件有： 聯(lián)解代入數(shù)據(jù)得：v3.75m/s 25、解：（1）設(shè)C達(dá)到的最

39、大速度為，由法拉弟電磁感應(yīng)定律得回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為         （1分）                由歐姆定律得回路中的電流強(qiáng)度為    （1分）金屬導(dǎo)體棒ab、cd受到的安培力為  （1分）設(shè)連接金屬導(dǎo)體棒ab與cd的細(xì)線中張力為，連接金屬導(dǎo)體棒cd與物體C的細(xì)線中張力為，導(dǎo)體棒ab、cd及物體C的受力如圖：由平衡條件得：,&#

40、160; （2分）聯(lián)立解得：     （1分）（2）對(duì)物體C、導(dǎo)體棒ab、導(dǎo)體棒cd組成的系統(tǒng)，由于導(dǎo)體棒ab、cd的電阻相等，流過的電流時(shí)刻相等，故兩棒產(chǎn)生的內(nèi)能E相等。由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：     （3分）聯(lián)立將h=代入解得          （2分）（3）對(duì)導(dǎo)體棒ab，設(shè)這一過程中細(xì)線對(duì)其做的功為W，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得：        

41、60;   （3分）聯(lián)立三式解得：              （2分）26、【答案解析】（1）1.5N（2）0.50T（3）0.45J 解析：解析：(1)由v-t圖象可知，在00.4s時(shí)間內(nèi)線框做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1=2.0m/s，所以在此過程中的加速度a=5.0m/s2   由牛頓第二定律有F-mgsinq -m mgcosq=ma       &

42、#160;    解得F=1.5 N                                        (2)由v-t圖象可知，線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過線框的電流I=