2021高中物理一輪復(fù)習(xí)專題(優(yōu))（11電磁感應(yīng)）5 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 電阻桿模型（原卷） - 副本

【電阻桿模型】1、三步六類法1、如圖所示，在空中有一水平方向的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域的上、下邊緣間距為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一寬度為b（b<h)、長度為L、電阻為R、質(zhì)量為m的矩形導(dǎo)體線圈緊貼磁場區(qū)域的上邊緣從靜止起豎直下落，當(dāng)線圈的PQ邊出磁場下邊緣時(shí)，恰好開始勻速運(yùn)動。求：(1)當(dāng)線圈的PQ邊出磁場下邊緣時(shí)，勻速運(yùn)動的速度大??；(2)線圈穿越磁場區(qū)域過程中所產(chǎn)生的焦耳熱。2、如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小左邊為2B，右邊為3B，一個(gè)豎直放置的寬為a、長為3a、單位長度的質(zhì)量為m、單位長度的電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實(shí)線位置開始向右運(yùn)動，當(dāng)線框運(yùn)動到虛線位置（在左邊磁場的長度為a，在右邊磁場的長度為2a）時(shí)，線框的速度為0.5v，則下列判斷正確的是（）A．此過程中通過線框截面的電量為5BB．此過程中線框克服安培力做的功為3amC．此時(shí)線框的加速度大小為25vD．此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，電功率為253、如圖所示，光滑絕緣斜面的傾角θ=30°，垂直于斜面的虛線MN與PQ之間有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.邊長L=0.1

m的正方形導(dǎo)線框abcd質(zhì)量m=0.2kg,各邊電阻相等，總電阻為R=0.02Ω，置于斜面上，距MN的距離是4L，由靜止開始沿斜面下滑，已知MN與PQ的間距為2L，g取10N/kg,則線框在下滑過程中（）A．a(chǎn)b邊剛過MN時(shí)，線框中電動勢為2VB．a(chǎn)b邊剛過PQ時(shí)，線框中電動勢為5C．a(chǎn)b邊剛過MN與剛過PQ時(shí)，a、b兩點(diǎn)間的電壓之比為6D．從下滑開始到ab邊剛過PQ的過程中，線框中產(chǎn)生的熱量為1.1J4、如圖所示，在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場，PQ為兩個(gè)磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個(gè)邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從實(shí)線Ⅰ位置開始向右運(yùn)動，當(dāng)線框運(yùn)動到分別有一半面積在兩個(gè)磁場中的Ⅱ位置時(shí)，線框的速度為v2A．在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為B．此過程中線框產(chǎn)生的內(nèi)能為38mvC．在位置Ⅱ時(shí)線框的加速度為BD．此過程中通過線框截面的電量為2B5、如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，線框平面豎直且ab邊水平。ab邊下方L處存在勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ，其寬度也為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面向里。區(qū)域Ⅰ下方2L處存在足夠大的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅱ，方向垂直紙面向外。將線框從距磁場區(qū)域Ⅰ上邊界PP'的高度為L處由靜止釋放，運(yùn)動中線框平面始終與磁場方向垂直且ab邊始終保持水平，當(dāng)ab邊剛穿出磁場區(qū)域Ⅰ和進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ時(shí)，線框做勻速運(yùn)動，重力加速度為A．線框進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ的過程中，線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．線框ab邊剛進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ時(shí)，ab兩點(diǎn)間的電勢差UC．線框穿過磁場區(qū)域Ⅰ的過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為2mgL-D．磁場區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為46、如圖所示，質(zhì)量為3m的重物與一質(zhì)量為m的導(dǎo)線框用一根絕緣細(xì)線連接起來，掛在兩個(gè)高度相同的定滑輪上，已知導(dǎo)線框的橫邊邊長為L，水平方向勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場上下邊界的距離、導(dǎo)線框豎直邊長均為h。初始時(shí)刻，磁場的下邊緣和導(dǎo)線框上邊緣的高度差為2h，將重物從靜止開始釋放，導(dǎo)線框上邊緣剛好進(jìn)磁場時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動，滑輪質(zhì)量、摩擦阻力均不計(jì)，重力加速度為g。則下列說法中正確的是（）A．導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度為2B．導(dǎo)線框的電阻為BC．導(dǎo)線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q=3mghD．導(dǎo)線框通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q=4mgh7、如圖所示，豎直空間某區(qū)域存在向下的磁場，磁場大小關(guān)于圖中O點(diǎn)所在水平面A對稱分布，水平面A與所在位置的磁感線都垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的變化規(guī)律為B=B0-xk（k為常量，且B不為零），x表示與水平面A的豎直距離。一半徑為r，電阻為R的圓形線框（線框面與面A平行，且中軸剛好過O點(diǎn)）從距面A為h處靜止釋放，當(dāng)線框到達(dá)水平面A時(shí)，發(fā)熱量為Q，速度為v，到達(dá)平面A后，繼續(xù)向下加速運(yùn)動到達(dá)O點(diǎn)下方h處，已知hA．線框下落過程中，加速度始終小于重力加速度gB．線框到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，通過線框的電荷量為πC．線框到達(dá)O點(diǎn)下方h處時(shí)，下落過程的發(fā)熱量為2QD．線框到達(dá)O點(diǎn)下方h處時(shí)，速度應(yīng)小于28、如圖所示，同一豎直面內(nèi)的正方形導(dǎo)線框a、b的邊長均為l，電阻均為R，質(zhì)量分別為2m和m，它們分別系在一跨過兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，在兩導(dǎo)線框之間有一寬度為2l、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直豎直面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。開始時(shí)，線框b的上邊與勻強(qiáng)磁場的下邊界重合，線框a的下邊到勻強(qiáng)磁場的上邊界的距離為l，現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)線框b全部進(jìn)入磁場時(shí)，a、b兩個(gè)線框開始做勻速運(yùn)動。不計(jì)摩擦和空氣阻力，則（）A．a(chǎn)、b兩個(gè)線框勻速運(yùn)動的速度大小為2mgRB．線框b從下邊進(jìn)入磁場到上邊離開磁場所用時(shí)間為BC．從開始運(yùn)動到線框a全部進(jìn)入磁場的過程中，線框a所產(chǎn)生的焦耳熱為mglD．從開始運(yùn)動到線框b全部進(jìn)入磁場的過程中，通過線框b的電量為B9、CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場區(qū)域的長度為d，如圖所示，導(dǎo)軌的右端接有一電阻R，左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ，則下列說法中正確的是（）A．電阻R的最大電流為 B．流過電阻R的電荷量為C．整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mgh D．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為12mg（h－μd10、如圖所示，在水平面（紙面）內(nèi)有三根相同的金屬棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V"字型導(dǎo)軌．導(dǎo)軌所在空間存在垂直于紙面的均勻磁場．用力使MN從點(diǎn)由a點(diǎn)靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動中MN始終與∠bac的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸，MN與ab、ac的交點(diǎn)分別為P、Q．關(guān)于回路中的電流i及P、Q間的電壓絕對值U與時(shí)間t的關(guān)系圖線，下列可能正確的是11、如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端與一阻值為R的電阻連接；整個(gè)系統(tǒng)置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌以初速度v0向右滑動，經(jīng)過t停在導(dǎo)軌上，滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，此過程中，下列說法正確的是（A．電阻產(chǎn)生的熱量為BB．電阻產(chǎn)生的熱量為mC．通過電阻的電荷量為BLD．通過電阻的電荷量為m12、如圖所示，用粗細(xì)均勻的同種導(dǎo)線制成的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長L=0.1m，質(zhì)量m=10g，總電阻R=5Ω，從距離寬度L=0.1m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域上邊緣高h(yuǎn)=0.2m處自由下落．當(dāng)線框下邊ab剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí)，線框開始做勻速運(yùn)動。（g取10m/s2）求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）下邊ab剛進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí)，ab邊兩端的電壓大小；（3）線框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。13、如圖所示，傾角α=30°的光滑固定斜面上，相隔d=8m的平行虛線MN與PQ間有大小為B=0.1T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直斜面向下，一質(zhì)量m=0.1kg電阻R=0.2Ω、邊長L=1m的正方形單匝純電阻金屬線圈從距PQ上方x=2.5m處由靜止釋放，沿斜面下滑進(jìn)入磁場，且ab邊剛要離開磁場時(shí)線圈恰好加速度等于零。重力加速度g=10m/s(1)邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度v1；(2)線圈進(jìn)入磁場的過程中，通過ab邊的電荷量q；(3)線圈通過磁場的過程中，ab邊產(chǎn)生的熱量Q。14、如圖所示，光滑絕緣水平面上寬為L的區(qū)域內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。有一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形線框abcd，ad邊位于磁場左邊界，線框在水平外力作用下垂直邊界穿過磁場區(qū)。(1)若線框以速度v勻速進(jìn)入磁場區(qū)，求此過程中b、c兩端的電勢差Ubc；(2)在(1)的情況下，求線框移動到完全進(jìn)入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q；(3)若線框由靜止開始以加速度a勻加速穿過磁場，求此過程中外力F隨運(yùn)動時(shí)間t的變化關(guān)系。15、如圖所示，傾角α=30°的光滑固定斜面上，相隔d=8m的平行虛線MN與PQ間有大小為B=0.1T的勻強(qiáng)磁場，方向垂直斜面向下，一質(zhì)量m=0.1kg電阻R=0.2Ω、邊長L=1m的正方形單匝純電阻金屬線圈從距PQ上方x=2.5m處由靜止釋放，沿斜面下滑進(jìn)入磁場，且cd邊剛離開磁場時(shí)線圈恰好加速度等于零。重力加速度g=10m/s2(1)cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度v1(2)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈的速度v2(3)線圈進(jìn)入磁場時(shí)通過ab邊的電荷量q和通過整個(gè)磁場的過程中ab邊產(chǎn)生的熱量Q。16、如圖所示，一邊長L=1.0m、電阻R=0.2Ω的正方形金屬導(dǎo)體框abcd，從某一高度由靜止釋放做自由下落運(yùn)動，之后進(jìn)入一個(gè)只有水平上邊界的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=8.0×102T。線框進(jìn)入磁場時(shí)，線框平面保持與磁場垂直，線框底邊保持水平。已知線框進(jìn)入磁場時(shí)的速度υ=5.0m/s，剛好能做勻速直線運(yùn)動。若g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：（1）線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中的感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）線框在上述進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱Q熱；（3）線框的質(zhì)量m。17、如圖所示，正方形均勻?qū)Ь€框abcd的質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長為L。現(xiàn)將導(dǎo)線框從有界勻強(qiáng)磁場的上方H處由靜止自由釋放。在導(dǎo)線框下落過程中，線框平面始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi)運(yùn)動，且ab邊保持水平。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向外，磁場兩個(gè)水平邊界MN、PQ的距離為dd<L。已知導(dǎo)線框邊剛穿出磁場時(shí)的速度大小為v，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：(1)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，導(dǎo)線框中電流I的大小；(2)導(dǎo)線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)從導(dǎo)線框開始運(yùn)動到導(dǎo)線框穿過磁場所用的時(shí)間t。18、如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)體棒下滑距離L時(shí)達(dá)最大速度v（v為未知量），導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻為2R，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，求：(1)速度v的大小；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到v2(3)導(dǎo)體棒從釋放到下滑距離L過程流過導(dǎo)體棒的電荷量q。19、如圖所示，MN、PQ兩條足夠長平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，導(dǎo)軌間距L=0.5m，M、P接入最大阻值為10Ω的滑動變阻器R，導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的阻值為r=1.0Ω。現(xiàn)從靜止釋放桿ab，已知重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計(jì)，忽略空氣阻力。(1)當(dāng)滑動變阻器R調(diào)整到4Ω時(shí)，求導(dǎo)體棒下滑的最大速度；(2)當(dāng)滑動變阻器R調(diào)整到9Ω時(shí)，金屬桿自靜止下滑s=250m時(shí)已經(jīng)開始勻速下滑，求下滑250m所用時(shí)間t。20、如圖所示，傾角θ=37°、間距l(xiāng)=0.1m的足夠長金屬導(dǎo)軌底端接有阻值R=0.1Ω的電阻，質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.45。建立原點(diǎn)位于底端、方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x。在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場。從t=0時(shí)刻起，棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下，從x=0處由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，其速度v與位移x滿足v=kx（可導(dǎo)出a=kv），k=5s-1。當(dāng)棒ab運(yùn)動至x1=0.2m處時(shí)，電阻R消耗的電功率P=0.12W，運(yùn)動至x2=0.8m處時(shí)撤去外力F，此后棒ab(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；(2)外力F隨位移x變化的關(guān)系式；(3)在棒ab整個(gè)運(yùn)動過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。21、如圖，互相垂直的兩根光滑足夠長金屬軌道POQ固定在水平面內(nèi)，電阻不計(jì)。軌道內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。一根質(zhì)量為m、單位長度電阻值為r0的長金屬桿MN與軌道成45°位置放置在軌道上。以O(shè)位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，t=0時(shí)刻起，桿MN在水平向右外力作用下，從O點(diǎn)沿x軸以速度v0勻速向右運(yùn)動。求：（1）t時(shí)刻MN中電流I的大小和方向；（2）t時(shí)間內(nèi)，MN上產(chǎn)生的熱量Q；（3）若桿MN從O點(diǎn)由靜止起以大小為a的加速度先做勻加速運(yùn)動，速度達(dá)到v0后再做勻速直線運(yùn)動。寫出外力F與時(shí)間t關(guān)系的表達(dá)式，并定性畫出F―t關(guān)系圖。22、如圖甲所示，固定放置在水平桌面上的兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌間距為L=1?m。質(zhì)量為m=1?kg的直導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直。導(dǎo)軌左端與阻值R=4?Ω的電阻相連，其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2?T。在t=0時(shí)，一水平向右的恒定拉力(1)拉力F的大??；(2)t=1.6?s時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度大小a；(3)前1.6?s內(nèi)導(dǎo)體棒的位移x。23、如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L=1m，一磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場，垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為R=0.60Ω的電阻，電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上?，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中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)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2（忽略ab棒運(yùn)動過程中對原磁場的影響），求(1)金屬棒ab運(yùn)動的最大速度v的大??；(2)金屬棒達(dá)最大速度時(shí)a、b兩端的電勢差U；(3)金屬棒ab從靜止開始運(yùn)動的1.5s內(nèi)，通過電阻R的電量q及電阻R上產(chǎn)生的熱量Q。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）24、如圖甲所示，在同一水平面上，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MNPQ間距為L=0.15m，右端接有電阻R=0.2Ω，導(dǎo)軌EF連線左側(cè)光滑且絕緣，右側(cè)導(dǎo)軌粗糙，EFGH區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4T的矩形勻強(qiáng)磁場；一根輕質(zhì)彈簧水平放置左端固定在K點(diǎn)，右端與質(zhì)量為m=0.1kg金屬棒a接觸但不栓接，且與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，彈簧自由伸長時(shí)a棒剛好在EF處，金屬棒a垂直導(dǎo)軌放置，現(xiàn)使金屬棒a在外力作用下緩慢地由EF向左壓縮至AB處鎖定，壓縮量為x0=0.04m，此時(shí)在EF處放上垂直于導(dǎo)軌質(zhì)量M=0.3kg，電阻r=0.1Ω的靜止金屬棒b；接著釋放金屬棒a，兩金屬棒在EF處碰撞，a彈回并壓縮彈簧至CD處時(shí)速度剛好為零且被鎖定，此時(shí)壓縮量為x1=0.02m，b棒向右運(yùn)動，經(jīng)過t=0.1s從右邊界GH(1)金屬棒a碰撞金屬棒b前瞬間的速度v0(2)金屬棒b碰撞后的速度v2(3)整個(gè)過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量QR2、線圈進(jìn)出有界磁場時(shí)電荷量、產(chǎn)熱的定性比較1、如圖所示，垂直紙面向外的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別向兩個(gè)方向以v、4v的速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的過程中（）A．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同B．通過導(dǎo)體框截面的電量相同C．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同D．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同2、如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，v1＝2v2，在先后兩種情況下（）A．線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2＝2：1B．線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2＝1：2C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2＝1：2D．通過線圈某截面的電荷量之比q1：q2＝1：13、如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd。ab邊長大于bc邊長，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1：第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則（）A．Q1>Q2 B．Q1=Q2 C．q1>q2 D．q1=q24、如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊的長度為bc邊長度的2倍，置于垂直紙面向里、左邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外。線框兩次以相同的速度勻速地完全進(jìn)入磁場，且方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2。下列說法正確的是（）A．Q1=Q2，q1=q2 B．Q1=2Q2，q1=q2C．Q1=Q2，q1=2q2 D．Q1=2Q2，q1=2q25、如圖所示，兩個(gè)相同的矩形線圈甲、乙，是由相同材料粗細(xì)均勻的金屬絲做成的單匝線圈，矩形線圈的長為2L、寬為L。現(xiàn)分別把甲、乙兩線圈從圖示位置以相同的速率勻速拉出勻強(qiáng)磁場，則在該過程中，下列說法正確的是（）A．甲、乙兩線圈產(chǎn)生的熱量之比Q甲∶Q乙=1∶1B．流經(jīng)甲、乙兩線圈某一橫截面的電荷量之比q甲∶q乙=1∶2C．甲、乙兩線圈的電流之比I甲∶I乙=2∶1D．甲、乙兩線圈的熱功率之比P甲∶P乙=1∶26、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，兩個(gè)用相同材料、相同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長L1=2L2，均在距磁場上邊界h高處由靜止開始自由下落，最后落到地面。整個(gè)運(yùn)動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界，設(shè)線圈剛進(jìn)入磁場時(shí)的加速度大小分別為a1、a2，落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在全過程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，通過線圈橫截面的電荷量分別為q1、q2，不計(jì)空氣阻力，則（）A．a(chǎn)1=a2 B．v1>v2 C．Q1=Q2 D．q197、如圖所示，先后以恒定的速度v1和v2把一個(gè)正方形金屬線框水平拉出有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，且v1＝2v2，則在先后兩種情況線框中的感應(yīng)電動勢之比E1∶E2＝_______；感應(yīng)電流之比I1∶I2＝_______；產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2＝_______；通過線框某截面的電荷量之比q1∶q2＝________。8、兩個(gè)由相同導(dǎo)線組成的正方形線框邊長之比為2:1，由磁場外分別以2v和v勻速拉入勻強(qiáng)磁場中，不計(jì)一切摩擦，且導(dǎo)線電阻與長度成正比，則在此過程中線框中產(chǎn)生的熱量之比為__，通過線框截面的電量之比為__。3、線圈切割磁感線的動力學(xué)分析1、如圖所示，空間中存在一水平方向的半無界勻強(qiáng)磁場，其上邊界水平。磁場上方有一個(gè)長方形導(dǎo)線框，線框一邊水平，所在平面與磁場方向垂直。若線框自由下落，則剛進(jìn)入磁場時(shí)線框的加速度不可能A．逐漸減小，方向向下B．為零C．逐漸增大，方向向上D．逐漸減小，方向向上2、如圖所示，一正方形金屬線框邊長為a，從磁場上方某一高度、自由下落，磁場邊界寬為3a，則線框從進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中，線框速度隨時(shí)間變化的圖象可能是下圖中（）A． B．C． D．3、如圖所示，在平行于水平地面的勻強(qiáng)磁場上方有三個(gè)線圈，從相同的高度由靜止開始釋放，三個(gè)線圈都是用相同的金屬材料制成的邊長一樣的矩形，A、B線圈閉合，但A線圈的導(dǎo)線比B的線圈粗，C線圈有一個(gè)缺口。則A、B、C線圈進(jìn)入磁場瞬間加速度大小關(guān)系是（）A．a(chǎn)A=aB=a4、如圖1所示，在光滑水平面上用水平恒力F拉質(zhì)量為m的單匝正方形金屬線框，線框邊長為a，在位置1以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場并開始計(jì)時(shí)（t＝0）．若磁場的寬度為b（b＞3a），在3t0時(shí)刻線框到達(dá)位置2時(shí)速度又為v0且開始離開磁場．此過程中v－t圖象如圖2所示，則（）A．線框剛進(jìn)入磁場時(shí)MN邊的兩端電壓為Bav0B．在t0時(shí)刻線框的速度為vC．線框完全離開磁場瞬間（位置3）的速度與t0時(shí)刻線框的速度相同D．線框從進(jìn)入磁場（位置1）到完全離開磁場（位置3）的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為2Fb5、如圖甲所示，在MN、QP間存在一勻強(qiáng)磁場，t=0時(shí)，一正方形光滑金屬線框在水平向右的外力F作用下緊貼MN從靜止開始做勻加速運(yùn)動，外力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=2Ω，則（）A．線框的加速度為1m/s2B．磁場寬度為6mC．勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2TD．線框進(jìn)入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量為226、如圖所示，讓閉合矩形線圈abcd從高處落下一段距離后進(jìn)人勻強(qiáng)磁場，在bc邊開始進(jìn)入磁場到ad邊剛進(jìn)入磁場這一段時(shí)間內(nèi)，表示線圈運(yùn)動情況的．υ-A． B．C． D．7、如圖所示，閉合金屬線框abcd位于水平方向勻強(qiáng)磁場的上方h處，由靜止開始下落，并進(jìn)入磁場，在運(yùn)動過程中，線框平面始終和磁場方向垂直，不計(jì)空氣阻力，那么在線框進(jìn)入磁場過程中，線框A．一定做加速運(yùn)動B．一定做減速運(yùn)動C．機(jī)械能一定減少D．機(jī)械能可能增加8、如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻。線框下落過程，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響。則下列圖像可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律的是（）A． B．C． D．9、一個(gè)剛性矩形銅制線圈從高處自由下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，然后穿出磁場區(qū)域繼續(xù)下落，如右圖所示，則()A．若線圈進(jìn)入磁場過程是勻速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是勻速運(yùn)動B．若線圈進(jìn)入磁場過程是加速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動C．若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是減速運(yùn)動D．若線圈進(jìn)入磁場過程是減速運(yùn)動，則離開磁場過程一定是加速運(yùn)動10、如圖所示，線圈由A位置開始下落，在磁場中受到的磁場力總小于重力，若線圈經(jīng)過A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，加速度分別為、aB、aC和aA．a(chǎn)B．a(chǎn)C．a(chǎn)D．a(chǎn)11、如圖，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈，線圈上下邊的距離很短，下邊水平，線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離，若線圈下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時(shí)，線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和A．Fd>Fc>Fb B．Fc<Fd<Fb C．Fc>Fb12、如下圖1所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，其質(zhì)量為0.04kg，電阻為0.4Ω。在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，MN和PQ是該勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直，磁場區(qū)域上下邊界的距離大于線框的邊長?，F(xiàn)金屬線框由距MN某一高度處從靜止開始下落，經(jīng)時(shí)間0.1s后剛好到達(dá)MN邊緣，速度為0.8m/s，線框所受空氣阻力恒定。下圖2是金屬線框由靜止開始下落到ad邊剛好進(jìn)入磁場區(qū)域運(yùn)動過程的v-t圖像，g=10m/s2。（1）bc邊從剛好進(jìn)入磁場區(qū)域到將要離開這一區(qū)域的過程中線框做的是怎樣的運(yùn)動？線框的邊長是多少m?（2）bc邊剛好離開磁場區(qū)域時(shí)線框的加速度方向是怎樣的？（3）求線框從開始運(yùn)動到ad邊剛好進(jìn)入磁場的運(yùn)動過程中空氣阻力做的功；（4）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度。13、如圖甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，MN和MN是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向與線框平面垂直金屬線框由距MN的某一高度從靜止開始下落。圖乙是金屬線框由開始下落到完全穿過勻強(qiáng)磁場區(qū)域的v－t圖象．已知金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，圖象中坐標(biāo)軸上所標(biāo)出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均為已知量（下落過程中線框abcd始終在豎直平面內(nèi)，且bc邊始終水平）。根據(jù)題中所給條件，以下說法正確的是（）A．可以求出金屬線框的邊長B．磁場邊界MN和M'NC．線框穿出磁場與進(jìn)入磁場過程所受安培力方向相同D．線框穿出磁場與進(jìn)入磁場過程產(chǎn)生的焦耳熱相等14、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m=0.01kg，邊長L=0.1m，電阻R=0.4Ω的正方形導(dǎo)體線框abcd，從高h(yuǎn)=0.8m的高處由靜止自由下落，下落時(shí)線框平面始終在豎直平面內(nèi)，且保持與水平磁場方向垂直，當(dāng)線框下邊bc剛一進(jìn)入下方的有界勻強(qiáng)磁場時(shí)，恰好做勻速運(yùn)動（g=10m/s2）（1）磁場的磁感