高考回歸復(fù)習(xí)—電學(xué)選擇之單桿切割磁感線過(guò)程中的能量問(wèn)題含答案

1、高考回歸復(fù)習(xí)一電學(xué)選擇之單桿切割磁感線過(guò)程中的能量問(wèn)題1如圖所示，間距為 L、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為 m、電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中現(xiàn)使金屬棒以初速度V沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的電荷量為q.下列說(shuō)法正確的是()C 整個(gè)過(guò)程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的移為2qRBLA 金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)B 整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功為1 2 mv2D 整個(gè)過(guò)程中電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱為 -mv222.如圖甲所示為足夠長(zhǎng)、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面

2、向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上端接有一定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為37 ,金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒的質(zhì)量為02kg ,其速度大小隨加速度大小的變化關(guān)系如圖乙所示，且金屬棒由靜止加速到最大速度的時(shí)間為Is,金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，Sin37 =0.6, cos37 =0.8, g取10ms2,則( )A F為恒力B F的最大功率為0.56WC.回路中的最大電功率等于0.56WD 金屬棒由靜止加速到最大速度這段時(shí)間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是0.26J3如圖所示，在水平面上放置間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌 MN、PQ,左端連接阻值為 R的定值電阻。質(zhì)量為m的金

3、屬桿ab,垂直導(dǎo)軌靜止放置，接入導(dǎo)軌間的電阻也為R,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為導(dǎo)軌處在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿 ab受到平行MN向左的瞬時(shí)沖量I ,向左移動(dòng)了距離d停止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，重力加速度大小為g ,則離d停止，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，重力加速度大小為g ,則整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A .金屬桿的最大加速度為B2L2I22m2RB 通過(guò)定值電阻 R橫截面的電荷量為BdL2RC.金屬桿ab克服安培力做的功等于金屬桿消耗的電能D 回路中產(chǎn)生的焦耳熱為I22mmgd4如圖，傾角=30。且電阻不計(jì)

4、的光滑平行雙導(dǎo)軌固定，導(dǎo)軌上端連有阻值R=1 的電阻，MNQP區(qū)域存在方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量 m=1kg、電阻r=1的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)軌上及導(dǎo)軌間距均為并與導(dǎo)軌接觸良好，abMPNQ。讓ab從與MP相距為d1=0.5m處由靜止下滑，同時(shí)對(duì)它施加一個(gè)平行于 導(dǎo)軌方向的力F,使ab始終沿導(dǎo)軌向下做 a=4ms2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直到ab穿過(guò)磁場(chǎng)。已知ab的長(zhǎng)度L=1m , MP 和 NQ 相距 d2=1.5m。重力加速度 g=10ms2。則（）A . ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力大小為2N ab即將穿出磁場(chǎng)時(shí)，重力的功率為20Wab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，力 F 直在

5、增大 ab由靜止下滑到即將穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，力F的方向不變5如圖所示，兩條平行光滑導(dǎo)軌傾斜放置在水平地面上，導(dǎo)軌上端接一平行板電容器，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。放置在導(dǎo)軌上的金屬棒從導(dǎo)軌上端由靜止開(kāi)始下滑的過(guò)程中，金屬棒始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，忽略所有電阻，則該過(guò)程中（）的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是（)A 電容器的帶電量一直增加B 電容器的帶電量先增加后不變C.金屬棒的加速度逐漸減小D .金屬棒的加速度始終不變6如圖所示，間距為L(zhǎng)=0.2m的兩平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，中間接有R=1.5 的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)

6、將一電阻為 r=0.5 、質(zhì)量為 m=0.5kg的導(dǎo)體棒從磁場(chǎng)區(qū)域上方某高度由靜止釋放，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，加速度大小為6ms2,方向豎直向下，導(dǎo)體棒離開(kāi)磁場(chǎng)前已達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。棒通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中與導(dǎo)軌良好接觸，且整個(gè)過(guò)程中通過(guò)R的電荷量為q=3C,重力加速度g=10ms2,則以下說(shuō)法正確的是（）A .導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前下落的高度為0.8m 導(dǎo)體棒出磁場(chǎng)時(shí)的的速度為10ms磁場(chǎng)區(qū)域的高度為 3mD .經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為 6.75J7.如圖所示，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成角，兩軌道上端用一電阻 R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道于平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿a

7、b以初速度Vo從軌道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻)均忽略不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（A .金屬桿ab上滑過(guò)程與下滑過(guò)程通過(guò)電阻R的電量一樣多一十一12B .金屬桿ab上滑過(guò)程中克服重力、安培力與摩擦力所做功之和大于mv02C.金屬桿ab上滑過(guò)程與下滑過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能一定相等D .金屬桿ab在整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能等于裝置產(chǎn)生的焦?fàn)枱?如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，上端用導(dǎo)線相連，導(dǎo)軌平面與水平方向成角,=37 兩導(dǎo)軌間距為 L,導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

8、,金屬棒ab放置在導(dǎo)軌上并由靜止釋放，金屬棒沿導(dǎo)軌下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。ab棒的質(zhì)量為m、接入電路部分的電阻為R,當(dāng)流過(guò)ab棒某一橫截面的電荷量為q時(shí)，金屬棒恰好達(dá)到最大速度，導(dǎo)軌和上端金屬導(dǎo)線的電阻不計(jì)，則在金屬棒這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）A 金屬棒兩端的最大電壓為3mgR5B2L2B .金屬棒受到安培力沖量大小為BqLC .金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的距離為5BLD .金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱為 mgqR5BL2 2g R-4450 B L9m39如圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為?勺斜面上，導(dǎo)軌在左端接有電阻R,導(dǎo)軌的電阻可m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒ab在沿忽略不計(jì)，斜面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中

9、，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，質(zhì)量為斜面與棒垂直的恒力 F作用下沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始上滑，并上升h高度，在這一過(guò)程中（）A 作用在金屬棒上的合力所做的功大于零恒力F所做的功等于 mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和恒力F與安培力的合力的瞬時(shí)功率一定時(shí)刻在變化D .恒力F與重力mg的合力所做的功大于電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱10如圖所示，寬為 L的足夠長(zhǎng)光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下端接有阻值為R的電阻，空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B ,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒電阻不計(jì)，與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g,現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向上的初速度Vo,使其自水平位置 MN開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，vo mgR，對(duì)于導(dǎo)體棒B2L

10、2KXX*X耳-XXXKXXInlXXXI M fL-4JCKftXA 導(dǎo)體棒上升過(guò)程中加速度越來(lái)越大B 導(dǎo)體棒在上升過(guò)程中 R產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至MN過(guò)程中R產(chǎn)生的焦耳熱C 導(dǎo)體棒上升過(guò)程中通過(guò)R的電量等于導(dǎo)體棒自最高點(diǎn)返回至D 導(dǎo)體棒返回至 MN前一定有一段勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程 11 如圖所示，兩平行導(dǎo)軌放置在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌右端與阻值為 的長(zhǎng)方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域邊界與導(dǎo)軌平行或垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為MN過(guò)程中通過(guò)R的電量R1的電阻相連，一長(zhǎng)為 L1、寬為L(zhǎng)2(L1L2)B,方向豎直向下，一導(dǎo)體棒放置在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒電阻為R2.兩平行導(dǎo)軌間的距離大于 L1,導(dǎo)軌電阻不計(jì)

11、，第一次讓導(dǎo)體棒在外力作用下以大小為 V的恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，第二次將長(zhǎng)方形磁場(chǎng)區(qū)域的長(zhǎng)、寬互換，讓導(dǎo)體棒在A 在導(dǎo)體棒第一次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量為B 在導(dǎo)體棒第二次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,通過(guò)電阻的電荷量為C 在導(dǎo)體棒第一次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,電阻上消耗的電能為D 在導(dǎo)體棒第二次通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,導(dǎo)體棒上消耗的電能為12如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌，間距為4 的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上、大小為2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。RlR22BL1L2R1 R2B2L1L22VR(R R)2B2L2L12VR,(R R2)21m,其左端用導(dǎo)線接有兩個(gè)阻值為一質(zhì)量為2k

12、g的導(dǎo)體桿MN垂直于導(dǎo)軌放置，已知桿接入電路的電阻為2,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0. 5。對(duì)桿施加水平向右、大小為 20N的拉力，桿從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，桿與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g=10ms2外力作用下以大小為 2v的恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，下列說(shuō)法正確的是(A . M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)B .桿運(yùn)動(dòng)的最大速度是 10msC.桿上產(chǎn)生的焦耳熱與兩電阻產(chǎn)生焦耳熱的和相等D .當(dāng)桿達(dá)到最大速度時(shí)，MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為 20V13如圖所示，左端接有阻值為R的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌 CE、DF的間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌固定在水平面上，且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量

13、為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上靜止，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。某時(shí)刻給金屬棒ab 一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I ,導(dǎo)體棒將向右運(yùn)動(dòng)，最后停下來(lái)，則此過(guò)程（）XOXXX XXrlXXXXTXXXDX xxA .金屬棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止運(yùn)動(dòng)B.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為2mC.通過(guò)導(dǎo)體棒ab橫截面的電荷量為BLD .導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的位移為KR r)22-B2L214.如圖甲所示為足夠長(zhǎng)、傾斜放置的平行光滑導(dǎo)軌，處在垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌上端接定值電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為37 金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉著金屬棒由靜止向上運(yùn)動(dòng)，金屬棒的質(zhì)量為02kg ,其速度大小隨加速

14、度大小的變化關(guān)系如圖乙所示，且金屬棒由靜止加速到最大速度的時(shí)間為1s,金屬棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，Sin 37=0.6 , CoS 37=0.8, g取10ms2,則（）A . F的大小會(huì)隨著棒高度的變化而變化B.回路中的最大電功率等于056WC. F的最大功率為056WD .金屬棒由靜止加速到最大速度這段時(shí)間內(nèi)定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱是0.26J15.如圖所示的 “ U”框架固定在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌之間的距離為L(zhǎng),左端連接一阻值為 R的定值電阻，阻值為r、質(zhì)量為m的金屬棒垂直地放在導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)給金屬棒以水平向右的初速度V0,金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的距離

15、為X后停止運(yùn)動(dòng)，已知該過(guò)程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,重力加速度為g ,忽略導(dǎo)軌的電阻，整個(gè)過(guò)程金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直接觸。則該過(guò)程中（TXXXXXX R X X % XXXXA .磁場(chǎng)對(duì)金屬棒做功為UQRB.流過(guò)金屬棒的電荷量為BLXR rC.整個(gè)過(guò)程因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1尹V0D .金屬棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2Vo2gxmgxR16.如圖所示，固定軌道由傾角為的斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，軌道所在空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng) ,上端用阻值為 R的電阻連接。在沿斜導(dǎo)軌向下的拉力（圖中未畫(huà)出）作用下，一質(zhì)量為m、接入電路的有效電阻為

16、R的金屬桿MN從斜導(dǎo)MN滑至斜軌道的最底端 P2Q2處,軌上某一高度處由靜止開(kāi)始（t=0）沿斜導(dǎo)軌勻加速下滑，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0桿MN始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌此時(shí)速度大小為 V并撤去拉力，桿 MN在水平導(dǎo)軌上減速運(yùn)動(dòng)直至停止，桿保持良好接觸，導(dǎo)軌的電阻以及一切摩擦均不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是（A .桿MN中通過(guò)的最大感應(yīng)電流2RB.桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量qBLvt04RC.撤去拉力后，桿 MN在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的路程 S2mRvB2L2D 撤去拉力后，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為1 2mv217如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平固定放置有一成 450角的金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌

17、平面垂直于磁場(chǎng)方向。在外力 F作用下金屬桿 MN以速度V從導(dǎo)軌的O點(diǎn)處開(kāi)始無(wú)摩擦地勻速滑動(dòng)，速度V的方向與OX方向平行，金屬桿與導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r,金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好（即無(wú)接觸電阻）。F列說(shuō)法正確的是（A t時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為B.金屬桿中感應(yīng)電流的大小為C t時(shí)刻外力F的瞬時(shí)功率為B2BV(2. 2)r_B2VL(2 2)rD .經(jīng)過(guò)時(shí)間t后金屬桿與導(dǎo)軌產(chǎn)生的焦耳熱為B3v4t218如圖所示，豎直放置的形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、n的高和間距均為d磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場(chǎng)I和時(shí)的速度相等金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重

18、力加速度為g.金屬桿（）A .剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)加速度方向豎直向下B 穿過(guò)磁場(chǎng)I的時(shí)間大于在兩磁場(chǎng)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C.穿過(guò)兩磁場(chǎng)產(chǎn)生的總熱量為 4mgd?2?D 釋放時(shí)距磁場(chǎng)I上邊界的高度h可能小于初不19如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度 L=Im ,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端 M與P之間連接阻值為 R=0.50 的電阻，質(zhì)量為 m=0.01kg、電阻為r=0.20 的金屬 棒ab緊貼在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離X與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，圖象中的 OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取 g=10ms2 （忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響），則（）A .通過(guò)金屬棒ab的電流方向由b到aB 磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.01TC.金屬棒ab在開(kāi)始的6s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為3.465JD 金屬棒ab在開(kāi)始的3.5s內(nèi)通過(guò)的電荷量為 2.8C20.如圖，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌間距為d其右端接有阻值為 R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的磁場(chǎng)中。一質(zhì)量為 m （質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放