新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測(cè)專題13　電磁感應(yīng)（解析版）

專題13電磁感應(yīng)質(zhì)量檢測(cè)卷（時(shí)間：90分鐘分值：100分）一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個(gè)題目只有一個(gè)選項(xiàng)符合要求，選對(duì)得4分，選錯(cuò)得0分。1．（2022·上?！つM預(yù)測(cè)）如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上。當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)（圖甲中電流所示的方向?yàn)檎较颍?，則（）A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向右B．t2到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左C．0到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向也不變D．t1到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向改變【答案】D【解析】A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線框所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直導(dǎo)線中的電流減小，所以穿過線框的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可得線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線框所受安培力向左，故A錯(cuò)誤；B．同理t2到t3時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流向下且增大，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線框所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，直導(dǎo)線中的電流增大，所以穿過線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，可得線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線框所受安培力向右，故B錯(cuò)誤；C．同理0到t1時(shí)間內(nèi)，根據(jù)安培定則可知導(dǎo)線框所在處的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，直導(dǎo)線中的電流增大，所以穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，可得線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba，故0到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向改變，故C錯(cuò)誤；D．t1到t2時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線框所受安培力向左，t2到t3時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，根據(jù)左手定則可知導(dǎo)線框所受安培力向右，故t1到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向改變，故D正確。故選D。2．（2022·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在邊長(zhǎng)為a的正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向垂直紙面向外，一個(gè)邊長(zhǎng)也為a的正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點(diǎn)在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過SKIPIF1<0導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，已知導(dǎo)線框的總電阻為R，則在這SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)（）A．因不知是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能判斷導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流方向B．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)镋→F→G→H→EC．通過導(dǎo)線框中任一截面的電量為SKIPIF1<0D．平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于SKIPIF1<0【答案】D【解析】AB．由于虛線位置是經(jīng)過SKIPIF1<0到達(dá)的，不論線框是順時(shí)針還是逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以線框的磁通量是變小的。根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)跟原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，根?jù)右手螺旋定則，我們可以判斷出感應(yīng)電流的方向?yàn)镋→H→G→F→E，AB錯(cuò)誤；CD．如圖所示有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0根據(jù)幾何關(guān)系可求出有磁場(chǎng)穿過的面積變化為SKIPIF1<0根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0通過導(dǎo)線框橫截面的電荷量為SKIPIF1<0C錯(cuò)誤，D正確。故選D。3．（2022·上海·模擬預(yù)測(cè)）如圖，載有固定條形磁鐵的小車沿傾斜直軌道依次穿過三個(gè)完全相同且等間距排列的線圈，該過程中a、b兩點(diǎn)間電壓U隨時(shí)間t變化的圖線可能為（）A． B．C． D．【答案】A【解析】由題意可得，小車沿傾斜直軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以經(jīng)過相鄰兩個(gè)線圈的時(shí)間越來越小，且隨著小車速度增大，穿過三個(gè)線圈的磁通量變化率逐漸增大，即最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，且隨著小車速度增大，穿過三個(gè)線圈的時(shí)間變小，則出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的時(shí)間也逐漸減小。故選A。4．（2022·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（以向下為正方向），0~2t0時(shí)間內(nèi)ab始終保持靜止。則下列說法不正確的是（）A．0~2t0時(shí)間內(nèi)ab中的感應(yīng)電流方向總是由a到bB．t＝t0時(shí)刻ab所受的安培力為零C．0~2t0時(shí)間內(nèi)電阻R消耗的功率保持不變D．0~2t0時(shí)間內(nèi)ab所受的靜摩擦力保持不變【答案】D【解析】A．根據(jù)楞次定律可知，0~2t0時(shí)間內(nèi)ab中的感應(yīng)電流方向總是由a到b，所以A正確，不符合題意；B．根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0則0~2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流保持不變，根據(jù)SKIPIF1<0t＝t0時(shí)刻ab所受的安培力為零，所以B正確，不符合題意；C．根據(jù)SKIPIF1<00~2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變，根據(jù)SKIPIF1<0所以0~2t0時(shí)間內(nèi)電阻R消耗的功率保持不變，則C正確，不符合題意；D．0~2t0時(shí)間內(nèi)ab始終保持靜止，由平衡條件可得SKIPIF1<0根據(jù)SKIPIF1<0SKIPIF1<0則0~2t0時(shí)間內(nèi)ab所受的安培力是變化的，所以ab所受的靜摩擦力也是變化的，則D錯(cuò)誤，符合題意；故選D。5．（2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)）如圖所示，兩寬度均為a的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等，兩磁場(chǎng)區(qū)域間距為4a。一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形金屬線框從磁場(chǎng)上方距離為a處由靜止自由下落，勻速通過上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，之后又通過下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域。已知下落過程中線框平面始終在豎直平面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．線框通過上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的電能相等B．線框通過上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的過程中流過線框的電荷量不相等C．線框通過下方磁場(chǎng)的過程中加速度的最大值與重力加速度的大小相等D．線框通過上、下兩個(gè)磁場(chǎng)的時(shí)間相等【答案】C【解析】A．線框勻速通過上方磁場(chǎng)，加速一段距離后，將減速通過下方磁場(chǎng)，兩次通過磁場(chǎng)時(shí)，克服安培力做功不同，所以產(chǎn)生的電能不相等。A錯(cuò)誤；B．根據(jù)電流公式得SKIPIF1<0所以兩次通過磁場(chǎng)流過的電荷量相等。B錯(cuò)誤；C．進(jìn)入上方磁場(chǎng)時(shí)，速度為SKIPIF1<0受力分析有SKIPIF1<0進(jìn)入下方磁場(chǎng)時(shí)，其速度為SKIPIF1<0受力分析有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C正確；D．因?yàn)榫€框減速通過下方磁場(chǎng)的過程，最小速度不小于通過上方磁場(chǎng)時(shí)的速度，所以通過下方磁場(chǎng)時(shí)的時(shí)間較短。D錯(cuò)誤。故選C。6．（2022·山東·郯城縣美澳學(xué)校高二期末）如圖所示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為底邊長(zhǎng)為2a的等腰直角三角形區(qū)域，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，Ⅱ區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。一邊長(zhǎng)為a的正方形金屬框在紙面內(nèi)勻速通過磁場(chǎng)，通過磁場(chǎng)過程中正方形的一條邊始終保持與等腰直角三角形的底邊重合。取金屬框中的感應(yīng)電流順時(shí)針方向?yàn)檎?，金屬框通過磁場(chǎng)過程中，下圖中能正確描述金屬框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化關(guān)系的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】通過“增反減同”來判斷，線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)a的過程中，對(duì)應(yīng)時(shí)間為0至T，通過線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，在T時(shí)刻，線框中有一半的面積有磁場(chǎng)覆蓋，此時(shí)對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流大小為I；線框再運(yùn)動(dòng)a的過程中，對(duì)應(yīng)時(shí)間為T至2T，由于垂直紙面向內(nèi)磁場(chǎng)的介入，通過線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流方向先沿順時(shí)針再沿逆時(shí)針，且通過的磁通量達(dá)到最大時(shí)，感應(yīng)電流大小為0，在2T時(shí)刻，此時(shí)線框全被磁場(chǎng)覆蓋住，所以此時(shí)對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流大小為2I；接著再運(yùn)動(dòng)a，對(duì)應(yīng)時(shí)間為2T至3T，通過線框的垂直紙面向里的磁通量先增大后減小，當(dāng)通過磁通量達(dá)到最大時(shí)，感應(yīng)電流為0，且根據(jù)楞次定律可判斷出感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針后沿順時(shí)針，且在3T時(shí)刻，感應(yīng)電流大小也為2I；最后在3T至5T時(shí)間內(nèi)，通過線框的垂直紙面向外的磁通量先增大后減小，則感應(yīng)電流先沿順時(shí)針后沿逆時(shí)針，在磁通量達(dá)到最大值時(shí)，感應(yīng)電流大小為0，同理在5T時(shí)刻，線框中磁場(chǎng)覆蓋面積為線框的一半。感應(yīng)電流大小為I。故選A。7．（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0、SKIPIF1<0傾斜放置，導(dǎo)軌平面傾角為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌上端接有阻值為SKIPIF1<0的定值電阻，導(dǎo)軌間距為SKIPIF1<0，整個(gè)導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一個(gè)質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻也為SKIPIF1<0的金屬棒SKIPIF1<0放在導(dǎo)軌上，以大小為SKIPIF1<0的初速度向上滑動(dòng)，開始時(shí)金屬棒的加速度大小為SKIPIF1<0（SKIPIF1<0為重力加速度），從開始到金屬棒上升到最高處通過電阻SKIPIF1<0的電荷量為SKIPIF1<0，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，則錯(cuò)誤的選項(xiàng)是（）A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0B．開始時(shí)，金屬棒克服安培力的瞬時(shí)功率和克服重力的瞬時(shí)功率相等C．金屬棒沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)的最大距離為SKIPIF1<0D．從開始到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，電阻SKIPIF1<0中產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0【答案】C【解析】A．由題意知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0A正確，不符合題意；B．開始時(shí)，金屬棒克服安培力的瞬時(shí)功率SKIPIF1<0克服重力的瞬時(shí)功率SKIPIF1<0B正確，不符合題意；C．由SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0C錯(cuò)誤，符合題意；D．從開始到運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)能量守恒SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0D正確，不符合題意。故選C。8．（2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小左邊為SKIPIF1<0，右邊為SKIPIF1<0，一個(gè)豎直放置的寬為SKIPIF1<0、長(zhǎng)為SKIPIF1<0，單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為SKIPIF1<0、單位長(zhǎng)度的電阻為SKIPIF1<0的矩形金屬線框，以初速度SKIPIF1<0垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到虛線位置（在左邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為SKIPIF1<0，在右邊磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度為SKIPIF1<0）時(shí)，線框的速度為SKIPIF1<0，則下列判斷正確的是（）A．此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中感應(yīng)電流所受安培力為SKIPIF1<0B．此過程中通過線框截面的電量為SKIPIF1<0C．此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0D．此時(shí)線框的加速度大小為SKIPIF1<0【答案】D【解析】AD．根據(jù)右手定則，此時(shí)線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為SKIPIF1<0線框中感應(yīng)電流大小為SKIPIF1<0線框中感應(yīng)電流所受安培力為SKIPIF1<0此時(shí)線框的加速度大小為SKIPIF1<0所以A錯(cuò)誤；D正確；B．根據(jù)動(dòng)量定理有SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0所以B錯(cuò)誤；C．由能量守恒定律有SKIPIF1<0所以C錯(cuò)誤；故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9．（2022·安徽·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，左邊是通有變化電流的直導(dǎo)線，右邊是一個(gè)閉合金屬線框，其中產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流。下列敘述可能正確的有（）A．直導(dǎo)線電流方向向上，強(qiáng)度減小 B．直導(dǎo)線電流方向向上，強(qiáng)度增大C．直導(dǎo)線電流方向向下，強(qiáng)度減小 D．直導(dǎo)線電流方向向下，強(qiáng)度增大【答案】BC【解析】AB．根據(jù)安培定則，閉合線圈內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。若電流強(qiáng)度增大則線圈內(nèi)磁通量增大，根據(jù)愣次定律，增反減同，則直導(dǎo)線激發(fā)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線電流方向向上，故B正確；A錯(cuò)誤；CD．電流強(qiáng)度減小，則線圈內(nèi)磁通量減小，根據(jù)愣次定律，增反減同，則直導(dǎo)線激發(fā)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線電流方向向下，故C正確；D錯(cuò)誤；故選BC。10．（2022·全國(guó)·高三課時(shí)練習(xí)）如圖甲所示，abcd是匝數(shù)為50匝、邊長(zhǎng)為20cm、總電阻為1.0Ω的正方形閉合導(dǎo)線圈，放在與線圈平面垂直向里的圖示勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t發(fā)生周期性變化，變化關(guān)系如圖乙所示。不考慮線圈各邊電流之間的相互作用，以下說法中正確的是（）A．在t＝1.0s時(shí)，導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為4.0AB．在t＝2.5s時(shí)，導(dǎo)線圈ab邊受到的勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)它的安培力方向垂直ab邊指向?qū)Ь€圈外側(cè)C．導(dǎo)線圈中產(chǎn)生的是直流電D．在一個(gè)周期內(nèi)，導(dǎo)線圈內(nèi)電流的有效值為2SKIPIF1<0A【答案】BD【解析】A．在t＝1.0s時(shí)，導(dǎo)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．在2s~3s內(nèi)，通過abcd的磁通量減少，根據(jù)楞次定律和安培定則，可知感應(yīng)電流是順時(shí)針方向，ab中電流從a到b，由左手定則可判斷出，ab邊受到的勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)它的安培力方向垂直ab邊指向?qū)Ь€圈外側(cè)，故B正確；C．根據(jù)楞次定律可知，0~2s內(nèi)和2s~3s內(nèi)的感應(yīng)電流方向相反，故C錯(cuò)誤；D．2s~3s內(nèi)的電流大小為SKIPIF1<0SKIPIF1<0由SKIPIF1<0得電流的有效值為SKIPIF1<0故D正確。故選BD。11．（2022·黑龍江·雙鴨山一中高三開學(xué)考試）如圖（甲）所示，平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，兩軌相距L=0.4m，導(dǎo)軌一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向均勻增大的恒定磁場(chǎng)，其方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨位置x變化如圖（乙）所示，一根質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，棒在外力F作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右變速運(yùn)動(dòng)，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的安培力大小不變。下列說法中正確的是（）A．金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．金屬棒在x=1m處的速度大小為0.5m/sC．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過程中，外力F所做的功為﹣0.175JD．金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m過程中，流過金屬棒的電量為5C【答案】BC【解析】A．根據(jù)圖象得B﹣x函數(shù)關(guān)系式B=0.5+0.5x金屬棒向右運(yùn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv感應(yīng)電流ISKIPIF1<0安培力F安=BILSKIPIF1<0解得vSKIPIF1<0根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式x=vt可得金屬棒不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意金屬棒所受的安培力大小不變，x=0處與x=1處安培力大小相等，有SKIPIF1<0解得v1=0，5m/s故B正確；C．金屬棒在x=0處的安培力大小為F安SKIPIF1<0N=0.2N對(duì)金屬棒金屬棒從x=0運(yùn)動(dòng)到x=1m過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有WF﹣F安xSKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得WF=﹣0.175J故C正確；D．根據(jù)感應(yīng)電量公式qSKIPIF1<0x=0到x=2過程中，B﹣x圖象包圍的面積△B?xSKIPIF1<02所以qSKIPIF1<0C=2C故D錯(cuò)誤。故選BC。12．（2022·遼寧·高三期末）如圖甲所示，兩平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌（不計(jì)電阻）水平放置，間距為SKIPIF1<0。有兩根長(zhǎng)度均為SKIPIF1<0、電阻均為SKIPIF1<0、質(zhì)量均為SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒SKIPIF1<0、SKIPIF1<0平放在金屬導(dǎo)軌上。其中棒SKIPIF1<0通過絕緣細(xì)繩、定滑輪與質(zhì)量也為SKIPIF1<0的重物相連，重物放在水平地面上，開始時(shí)細(xì)繩伸直但無彈力。棒SKIPIF1<0與導(dǎo)軌間無摩擦，棒SKIPIF1<0與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略其他摩擦阻力。導(dǎo)軌間有一方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0SKIPIF1<0，磁場(chǎng)區(qū)域的邊界滿足曲線方程：SKIPIF1<0。SKIPIF1<0棒處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（圖乙為圖甲導(dǎo)軌區(qū)域的俯視圖）?，F(xiàn)從SKIPIF1<0時(shí)刻開始，使棒SKIPIF1<0在外力SKIPIF1<0的作用下，以速度SKIPIF1<0從與SKIPIF1<0軸重合處開始沿SKIPIF1<0軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中SKIPIF1<0棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．棒SKIPIF1<0在運(yùn)動(dòng)過程中，外力SKIPIF1<0的最大功率為SKIPIF1<0B．棒SKIPIF1<0通過磁場(chǎng)區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，棒SKIPIF1<0上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0C．棒SKIPIF1<0通過磁場(chǎng)區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，應(yīng)滿足SKIPIF1<0D．棒SKIPIF1<0通過磁場(chǎng)區(qū)域SKIPIF1<0的過程中，物體對(duì)地面壓力的最小值為SKIPIF1<0【答案】AC【解析】A．當(dāng)棒AB運(yùn)動(dòng)到SKIPIF1<0處時(shí)，棒AB的有效切割長(zhǎng)度最長(zhǎng)，安培力最大，則外力F最大，功率也最大，此時(shí)SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A正確；B．棒AB在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域SKIPIF1<0的運(yùn)動(dòng)過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為SKIPIF1<0則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為SKIPIF1<0感應(yīng)電流有效值為SKIPIF1<0運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0則棒CD上產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；C．在運(yùn)動(dòng)過程中SKIPIF1<0棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則應(yīng)滿足SKIPIF1<0SKIPIF1<0則SKIPIF1<0故C正確；D．由以上分析知，CD棒所受安培力最大值為SKIPIF1<0對(duì)重物受力分析知，地面對(duì)重物支持力為SKIPIF1<0，根據(jù)平衡條件SKIPIF1<0則SKIPIF1<0故D錯(cuò)誤。故選AC。三、本題共6小題，第15題7分，第16題8分，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共60分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．（2022·山東濰坊·高三期末）兩光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，右側(cè)導(dǎo)軌水平，左側(cè)導(dǎo)軌與水平面的夾角為37°，導(dǎo)軌間距SKIPIF1<0m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)均垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為SKIPIF1<0T，導(dǎo)軌最右端連接電阻SKIPIF1<0，一質(zhì)量SKIPIF1<0kg、電阻SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，從某一位置處無初速釋放。已知棒與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒到達(dá)HF前已勻速運(yùn)動(dòng)，棒由斜軌道進(jìn)入水平軌道時(shí)的速度大小不變，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，SKIPIF1<0，重力加速度SKIPIF1<0。求：（1）導(dǎo)體棒沿斜導(dǎo)軌下滑的最大速度；（2）導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)的距離。【答案】（1）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0【解析】（1）設(shè)最大速度時(shí)導(dǎo)體棒受到的安培力為F，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）設(shè)導(dǎo)體棒在水平導(dǎo)軌上滑動(dòng)x距離后速度減小到零，此過程安培力的平均值為SKIPIF1<0，由動(dòng)量定理SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0帶入數(shù)據(jù)可得SKIPIF1<014．（2022·江西省樂平中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖，兩光滑平行等長(zhǎng)金屬軌道的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其中bc段的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B，寬度為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0段的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、寬度為SKIPIF1<0，重力加速度為g。將質(zhì)量均為m的金屬棒P和Q分別放置于軌道上的ab和SKIPIF1<0段，已知P棒和Q棒接入電阻為R和SKIPIF1<0，P棒位于距水平軌道高h(yuǎn)的地方，放開P棒，使其自由下滑，運(yùn)動(dòng)過程中P棒和Q棒始終垂直于金屬軌道，兩部分水平軌道均足夠長(zhǎng)。（1）若Q棒固定，求從P棒下滑到停止運(yùn)動(dòng)的過程P棒所產(chǎn)生的焦耳熱；（2）若Q棒不固定，求P棒和Q棒各自的最終速度大小?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0，SKIPIF1<0【解析】（1）重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，回路總焦耳熱為SKIPIF1<0P棒上的熱量為SKIPIF1<0，Q棒上的熱量為SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0得SKIPIF1<0SKIPIF1<0（2）對(duì)P根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理有SKIPIF1<0SKIPIF1<0同理，對(duì)Q有SKIPIF1<0SKIPIF1<0最終穩(wěn)定下來后，電流為0，安培力為0P棒與Q棒電動(dòng)勢(shì)抵消，有SKIPIF1<0得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0SKIPIF1<015．（2022·吉林·遼源市田家炳高級(jí)中學(xué)校高三期末）如圖所示，單匝線圈ABCD每邊長(zhǎng)l=0.2m，線圈質(zhì)量m1=0.1kg?？傠娮鑂=0.1Ω，右邊重物質(zhì)量為m2=0.15kg，線圈上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向垂直線圈平面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為h=0.2m，重物從某一位置下降，使AB邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2），求（1）重物剛開始下落時(shí)的加速度；（2）線圈做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大??；（3）線圈穿過磁場(chǎng)的過程產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）2.0m/s2；（2）5.0m/s；（3）0.2J【解析】（1）以m1與m2組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（2）線圈在磁場(chǎng)中勻速上升時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得SKIPIF1<0在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流SKIPIF1<0線圈受到向下的安培力SKIPIF1<0聯(lián)立以上各式得SKIPIF1<0（3）線圈在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量等于產(chǎn)生的焦耳熱，由能量守恒定律得SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<016．（2022·安徽省臨泉第一中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖所示，把導(dǎo)軌ac、df與沿著它們垂直的連線be對(duì)折成直角，然后把bc、ef固定在絕緣的水平面上，ab、de豎直放置；磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與豎直導(dǎo)軌的夾角為37°且與be垂直，質(zhì)量為m1、阻值為0的導(dǎo)體棒1（垂直豎直導(dǎo)軌）沿著足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)軌由靜止開始下滑，當(dāng)速度達(dá)到最大值SKIPIF1<0時(shí)，質(zhì)量為m2=0.65kg、阻值為r=20Ω的導(dǎo)體棒2（垂直水平導(dǎo)軌放置），受到水平導(dǎo)軌的靜摩擦恰好達(dá)到最大值。已知ab、de的間距、bc、ef的間距均為L(zhǎng)=1m，導(dǎo)軌的豎直部分光滑，水平部分與導(dǎo)體棒2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，重力加速度g取10m/s2，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，求：（1）導(dǎo)體棒1的質(zhì)量m1；（2）導(dǎo)軌的水平部分與導(dǎo)體棒2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）導(dǎo)體棒1受到的彈力與導(dǎo)體棒2所受的彈力的矢量之和的大小?！敬鸢浮浚?）SKIPIF1<0；（2）SKIPIF1<0；（3）SKIPIF1<0【解析】（1）把磁感應(yīng)強(qiáng)度B分別沿水平方向、豎直方向分解，B在水平方向和豎直方向的分量分別為SKIPIF1<0SKIPIF1<0當(dāng)導(dǎo)體棒1達(dá)到最大速度SKIPIF1<0時(shí)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得SKIPIF1<0由歐姆定律得SKIPIF1<0對(duì)導(dǎo)體棒1受力分析，導(dǎo)體棒1在豎直向上的方向上受到的安培力為SKIPIF1<0由二力平衡SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（2）對(duì)導(dǎo)體棒2受力分析如圖所示豎直方向，由二力平衡SKIPIF1<0最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力SKIPIF1<0水平方向，由二力平衡SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0（3）導(dǎo)體棒1在水平方向上受到的安培力為SKIPIF1<0水平方向，由二力平衡可得導(dǎo)體棒1受到的彈力SKIPIF1<0，SKIPIF1<0導(dǎo)體棒1受到的彈力與導(dǎo)體棒2所受的彈力的矢量之和為SKIPIF1<0解得SKIPIF1<017．（2022·黑龍江·哈師大附中模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ是水平放置的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌，其間距為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0是并聯(lián)在導(dǎo)軌一端的電阻，且SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，ab是垂直導(dǎo)軌放置的質(zhì)量為SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)各處均相同。從零時(shí)刻開始，對(duì)ab施加一個(gè)大小為SKIPIF1<0，方向水平向左的恒定拉力，使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，滑動(dòng)過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且良好接觸，圖乙是棒的υ-t圖像，其中O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，其坐標(biāo)為（0，0），AO是圖像在O點(diǎn)的切線，AB是圖像的漸近線。除SKIPIF1<0以外，其余部分的電阻均不計(jì)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知當(dāng)棒的位移為10m時(shí)，其速度達(dá)到了最大速度SKIPIF1<0。求（結(jié)果可以保留分?jǐn)?shù)）（1）導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)中受的摩擦力f的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）在導(dǎo)體棒ab的位移為10m過程中電阻上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若在導(dǎo)體棒ab的位移為10m時(shí)立即將恒定拉力F撤掉，此后導(dǎo)體棒ab滑行到停止的過程中流過SKIPIF1<0的電量為SKIPIF1<0，求摩擦力在導(dǎo)體棒ab整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的平均功率?！敬鸢浮浚?）0.5N，0.5T；（2）SKIPIF1<0；（3）0.4W【解析】(1)0時(shí)刻對(duì)導(dǎo)體棒受力分析得SKIPIF1<0由圖2知SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0(2)對(duì)棒SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0(3)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<014s后到停止運(yùn)動(dòng)SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0SKIPIF1<0對(duì)棒有SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<018．（2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）小明是一個(gè)科技發(fā)明愛好者，疫情期間對(duì)連鎖反應(yīng)小開關(guān)很感興趣，于是自己設(shè)計(jì)了一個(gè)，可以用于延時(shí)控制家里用電器的開關(guān)。如圖所示，與水平方向成夾角SKIPIF1<0，軌道間距為SKIPIF1<0的兩平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0，SKIPIF1<0左端連接電容為SKIPIF1<0的電容器，右端用絕緣光滑圓弧連接水平金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，并在軌道上放置靜止的金屬導(dǎo)體棒SKIPIF1<0。在水平軌道末端SKIPIF1<0兩點(diǎn)安裝絕緣的無摩擦固定轉(zhuǎn)軸開關(guān)，若導(dǎo)體棒SKIPIF1<0經(jīng)過SKIPIF1<0