電磁感應(yīng)提升練習(xí).doc

電磁感應(yīng)提升練習(xí)1、如圖所示的圓形線圈共n匝，電阻為R，過(guò)線圈中心O垂直于線圈平面的直線上有A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，A、B關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。一條形磁鐵開(kāi)始放在A點(diǎn)，中心與O點(diǎn)重合，軸線與A、B所在直線重合，此時(shí)線圈中的磁通量為，將條形磁鐵以速度v勻速向右移動(dòng)，軸線始終與直線重合，磁鐵中心到O點(diǎn)時(shí)線圈中的磁通量為，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.磁鐵在A點(diǎn)時(shí)，通過(guò)一匝線圈的磁通量為B.磁鐵從A到O的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為C.磁鐵從A到B的過(guò)程中，線圈中磁通量的變化量為2D.磁鐵從A到B的過(guò)程中，通過(guò)線圈某一截面的電量不為零2、如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一邊長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場(chǎng)中，使線框平面與磁場(chǎng)垂直，且bc邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。當(dāng)t=0時(shí)，對(duì)線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t0時(shí)，線框的ad邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件可知，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（ ）A B C D3、如圖所示，空間存在一有邊界的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向與豎直平 面（紙面）垂直，磁場(chǎng)邊界的間距為L(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、一邊長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的方形導(dǎo)線框沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，線框所在平面始終與磁場(chǎng)方向垂直且線框上、下邊始終與磁場(chǎng)的邊界平行。t=0時(shí)刻導(dǎo)線框的上邊恰好與磁場(chǎng)的下邊界重合（圖中位置I），導(dǎo)線框的速度為。經(jīng)歷一段時(shí)間后，當(dāng)導(dǎo)線框的下邊恰好與磁場(chǎng)的上邊界重合時(shí)（圖中位置），導(dǎo)線框的速度剛好為零。此后，導(dǎo)線框下落，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間回到初始位置I（不計(jì)空氣阻力），則A上升過(guò)程中，導(dǎo)線框做勻變速運(yùn)動(dòng)B上升過(guò)程克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程重力的平均功率C上升過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量比下降過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量的多D上升過(guò)程中合力做的功與下降過(guò)程中合力做的功相等4、如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為BB0+kt，其中B0k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為2qkrB從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為2qkrC從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkr2D從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkr25、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的單匝正方形導(dǎo)線框架EFGH正好與上述磁場(chǎng)區(qū)域的邊界重合，導(dǎo)線框的電阻為R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(guò)導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時(shí)間內(nèi)（ ）A順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)镋FGHEB平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于C圖中虛線位置的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小等于D通過(guò)導(dǎo)線框橫截面的電荷量為6、有一種信號(hào)發(fā)生器的工作原理可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形，豎直面內(nèi)有半徑均為R且相切于O點(diǎn)的兩圓形區(qū)域，其內(nèi)存在水平恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，長(zhǎng)為2R的導(dǎo)體桿OA，以角速度繞過(guò)O點(diǎn)的固定軸，在豎直平面內(nèi)順時(shí)針勻速旋轉(zhuǎn)，t=0時(shí)，OA恰好位于兩圓的公切線上，下列描述導(dǎo)體桿兩端電勢(shì)差UAO隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是7、如圖甲所示，導(dǎo)體棒MN置于水平導(dǎo)軌上，PQMN所圍的面積為S，PQ之間有阻值為R的電阻，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻。導(dǎo)軌所在區(qū)域內(nèi)存在沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定磁場(chǎng)方向豎直向上為正，在0時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況如圖乙所示，導(dǎo)體棒MN始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是 A. 在0和時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒受到的導(dǎo)軌的摩擦力方向相同 B. 在0內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體棒的電流方向?yàn)镹到MC. 在內(nèi)，通過(guò)電阻R的電流大小為D. 在0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R的電荷量為8、在xOy平面內(nèi)有一條拋物線金屬導(dǎo)軌，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(kāi)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、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勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1B、B22B。一個(gè)豎直放置的邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以速度v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中時(shí)，線框的速度為v/2，則下列結(jié)論中正確的是（ ）（A）此過(guò)程中通過(guò)線框截面的電量為 （B）此過(guò)程中回路產(chǎn)生的電能為0.5mv2 （C）此時(shí)線框的加速度為 （D）此時(shí)線框中的電功率為10、如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌上端接電阻R，寬度相同的水平條形區(qū)域I和II內(nèi)有方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,I和II之間無(wú)磁場(chǎng)。一導(dǎo)體棒兩端套在導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)體棒從距區(qū)域I上邊界H處由靜止釋放，在穿過(guò)兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，流過(guò)電阻R上的電流及其變化情況相同。下面四個(gè)圖象能定性描述導(dǎo)體棒速度大小與時(shí)間關(guān)系的是11、如圖所示區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界由x軸和曲線圍成（x2m），現(xiàn)把一邊長(zhǎng)為2m的正方形單匝線框以水平速度v=l0m/s水平勻速地拉過(guò)該磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T，線框電阻R=0.5，不計(jì)一切摩擦阻力，則A水平拉力F的最大值為8NB拉力F的最大功率為12.8WC拉力F要做25.6J的功才能讓線框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)D拉力F要做12.8J的功才能讓線框通過(guò)此磁場(chǎng)區(qū)12、如圖所示，在光滑水平面上，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在寬度為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi)，兩個(gè)邊長(zhǎng)均為a（aL）的單匝閉合正方形線圈甲和乙，分別用相同材料不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制而成（甲為細(xì)導(dǎo)線），將線圈置于光滑水平面上且位于磁場(chǎng)的左邊界，并使兩線圈獲得大小相等、方向水平向右的初速度，若甲線圈剛好能滑離磁場(chǎng)，則( )A.乙線圈也剛好能滑離磁場(chǎng)B.兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面電荷量相同C.兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相同D.甲線圈進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量小于離開(kāi)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量13、如題3圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場(chǎng)上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框，線框上下邊的距離很短，磁場(chǎng)上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。線框從水平面a開(kāi)始下落，當(dāng)線框下邊剛通過(guò)水平面b、c、d時(shí)，線框所受到的磁場(chǎng)力的大小分別為、和，則（ ）A B C D14、如圖甲所示，在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1L2之間和L3L4之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面?，F(xiàn)有一矩形線圈abcd，寬度cdL0.5m，質(zhì)量為0.1kg，電阻為2，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，t1時(shí)刻cd邊與L2重合，t2時(shí)刻ab邊與L3重合，t3時(shí)刻ab邊與L4重合，已知t1t2的時(shí)間間隔為0.6s，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終處于豎直方向，重力加速度g取10m/s2。則A在0t1時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈的電荷量為0.25CB線圈勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為2m/sC線圈的長(zhǎng)度為1mD0t3時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為4.2J15、如圖所示，是由兩個(gè)正方形導(dǎo)線方格構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)電路。方格每邊長(zhǎng)度l=10cm。在x0的半空間分布有隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xOy平靄并指商紙內(nèi)。今令網(wǎng)絡(luò)電路以恒定的速度v=5 cm/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中方格的邊PQ始終與y軸平行。若取PQ與y軸重合的時(shí)刻為t=0，在以后任一酵刻t磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，式中t的單位為為已知恒量。強(qiáng)t=2.5 s時(shí)刻，方格中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是E1，方格中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是E2。E1、E2的表達(dá)式正確的是16、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L(zhǎng)，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(kāi)磁場(chǎng)邊界h（hx0時(shí)，d越大，線框中最初的感應(yīng)電流越?。―）無(wú)論d為多大，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框的加速度一定一直在減小19、如圖所示，正方形導(dǎo)線框ABCD、abcd的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng) ，電阻均為R ，質(zhì)量分別為2m和m，它們分別系在一跨過(guò)兩個(gè)定滑輪的輕繩兩端，且正方形導(dǎo)線框與定滑輪處于同一豎直平面內(nèi)。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、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。 開(kāi)始時(shí)導(dǎo)線框ABCD的下邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的上邊界重合，導(dǎo)線框abcd的上邊到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界的距離為L(zhǎng)。 現(xiàn)將系統(tǒng)由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)線框ABCD剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)。 不計(jì)摩擦和空氣阻力，則 （ ）A兩線框剛開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)輕繩上的張力FT=2mgB系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小C導(dǎo)線框abcd通過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間D兩線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至等高的過(guò)程中所產(chǎn)生的總焦耳熱20、如圖，水平面內(nèi)有一光滑金屬導(dǎo)軌，其MN、PQ邊的電阻不計(jì)，MP邊的電阻阻值R=1.5, MN與MP的夾角為1350, PQ與MP垂直，MP邊長(zhǎng)度小于1m。將質(zhì)量m=2kg，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)直導(dǎo)體棒擱在導(dǎo)軌上，并與MP平行。棒與MN、PQ交點(diǎn)G、 H間的距離L=4m。空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T。在外力作用下，棒由GH處以一定的初速度向 左做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流強(qiáng)度始終與初始時(shí)的電流強(qiáng)度相等。(1)若初速度v1=3m/s,求棒在GH處所受的安培力大小FA.(2)若初速度v2=1.5m/s,求棒向左移動(dòng)距離2m到達(dá)EF所需時(shí)間t。(3)在棒由GH處向左移動(dòng)2m到達(dá)EF處的過(guò)程中，外力做功W=7J，求初速度v3。21、如圖所示，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好導(dǎo)軌之間有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B導(dǎo)軌右邊與電路連接電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R在BD間接有一水平放置的電容為C的平行板電容器，板間距離為d（1）當(dāng)ab以速度v0勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容器中質(zhì)量為m的帶電微粒恰好靜止試判斷微粒的帶電性質(zhì)和電容器的電量q（2）ab棒由靜止開(kāi)始，以恒定的加速度a向左運(yùn)動(dòng)討論電容器中帶電微粒的加速度如何變化（設(shè)帶電微粒始終未與極板接觸）22、如圖所示，在傾角37的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T，磁場(chǎng)寬度d0.55m，有一邊長(zhǎng)L0.4m、質(zhì)量m10.6kg、電阻R2的正方形均勻?qū)w線框abcd通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m20.4kg的物體相連，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長(zhǎng)(取g10m/s2，sin370.6，cos370.8)求：(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，細(xì)線中的拉力為多少？(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場(chǎng)MN邊界的距離x多大？23、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角=300的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L=0.4m。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域I和，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，I中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁場(chǎng)感應(yīng)度大小均為B=0.5T，在區(qū)域I中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。然后，在區(qū)域中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開(kāi)始下滑，cd在滑動(dòng)過(guò)程中始終處于區(qū)域的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與軌道垂直且兩端與軌道保持良好接觸，取g=10m/s2,問(wèn)（1）cd下滑的過(guò)程中，ab中的電流方向；（2）ab將要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；（3）從cd開(kāi)始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過(guò)程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過(guò)程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少。30、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在導(dǎo)軌的中部有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端.導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。求：(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v。;(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q31、如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T，其方向垂直于傾角為300的斜面向上。絕緣斜面上固定有“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計(jì)），MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m。MN連線水平。長(zhǎng)為3m。以MN的中點(diǎn)O為原點(diǎn)、OP為x軸建立一坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長(zhǎng)度d為3m，質(zhì)量m為1kg，電阻R為0.3，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度v=1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。g取10m/s2。（1）求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到x=0.8m電勢(shì)差UCD；（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖2中畫(huà)出F-x關(guān)系圖象；（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。32、如圖所示，兩根豎直固定的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌cd和ef相距L=0.2m，另外兩根水平金屬桿MN和PQ的質(zhì)量均為m=10-2kg，可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)，MN桿和PQ桿的電阻均為R=0.2 （豎直金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)），PQ桿放置在水平絕緣平臺(tái)上，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T?，F(xiàn)讓MN桿在恒定拉力作用下由靜止開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移x=0.1m時(shí)MN桿達(dá)到最大速度，此時(shí)PQ桿對(duì)絕緣平臺(tái)的壓力恰好為零。（g取l0m/ s2）求： （1）MN桿的最大速度為多少？（2）當(dāng)MN桿加速度達(dá)到a=2m/s2時(shí)，PQ桿對(duì)地面的壓力為多大？（3）MN桿由靜止到最大速度這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)MN桿的電量為多少？33、如圖，兩個(gè)傾角均為=37。的絕緣斜面，頂端相同，斜面上分別固定著一個(gè)光滑的不計(jì)電阻的U型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌寬度都是L=1.0m，底邊分別與開(kāi)關(guān)S1、S2連接，導(dǎo)軌上分別放置一根和底邊平行的金屬棒a和b，a的電阻R1=10.0、質(zhì)量m1=2.0kg，b的電阻R2=8.0、質(zhì)量m2=l.0kg。U型導(dǎo)軌所在空間分別存在著垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小分別為B1=1.0T, B2=2.0T，輕細(xì)絕緣線繞過(guò)斜面頂端很小的光滑定滑輪連接兩金屬棒的中點(diǎn)，細(xì)線與斜面平行，兩導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，sin370 =0.6，cos370 =0.8，g=10.0m/s2。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，輕細(xì)絕緣線繃緊，金屬棒a和b在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：（1）撤去外力，兩金屬棒的加速度多大?（2）同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，當(dāng)金屬棒a和b通過(guò)的距離s=400m時(shí)，速度達(dá)到最大，求在這個(gè)過(guò)程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱之和是多少?34、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌MM 和NN 間距為L(zhǎng)=0.1m與水平方向成=30角， MM 和NN 間有垂直導(dǎo)軌向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量m0=0.1kg、阻值r=0.2的金屬棒ab垂直橫跨在導(dǎo)軌上，電阻R=0.1，在其兩端連接豎直放置的間距為d=0.1m 的平行金屬板，板間有垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。粒子源能發(fā)射沿水平方向的速率、質(zhì)量和電量皆不相同的帶電的粒子，經(jīng)過(guò)金屬板后部分粒子從與粒子源處在同一水平線的小孔O飛入垂直紙面向里強(qiáng)度B2=4T寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)ABCD區(qū)域。在磁場(chǎng)左下邊界處放置如圖所示的長(zhǎng)2d的感光板。已知：導(dǎo)軌電阻不計(jì)，粒子重力不計(jì)。(g取10m/s2)求：（1）釋放ab棒后ab棒能達(dá)到的最大速度的大??；（2）ab棒達(dá)到最大速度后，能從O點(diǎn)進(jìn)入B2磁場(chǎng)區(qū)域的粒子速度v的大小；（3）感光板上能接收到的粒子比荷（）的范圍。35、如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面與水平面的夾角為53，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域、n，相鄰兩個(gè)磁場(chǎng)的間距均為d0.5 m一邊長(zhǎng)L0.1 m、質(zhì)量m0.5 kg、電阻R0.2 的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場(chǎng)的上邊界為d00.4 m，導(dǎo)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5.將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框在每個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域中均做勻速直線運(yùn)動(dòng)已知重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，求：(1)導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度；(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；(3)磁場(chǎng)區(qū)域n的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bn與B1的函數(shù)關(guān)系36、如圖所示，傾角分別為37和53的兩足夠長(zhǎng)絕緣斜面上端以光滑小圓弧平滑對(duì)接，左側(cè)斜面光滑，斜面某處存在著矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNQP，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，MN平行于斜面底邊，。ab與PQ相距0.5m。一不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)輕繩跨過(guò)斜面頂端，一端連接著可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電薄板，一端連接在單匝正方形金屬線框abcd的ab邊中點(diǎn)，ab /MN，細(xì)繩平行于斜面?zhèn)冗?，線框與薄板均靜止在斜面上，ab與PQ相距0.5m。已知薄板電荷量q=1104 C，薄板與線框的質(zhì)量均為m=0.5kg，薄板與右側(cè)斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3，線框電阻R=1,線框邊長(zhǎng)0.5m。（g=10 m/s2，sin37=0.6，斜面固定，不計(jì)繩與斜面的摩擦）（1）求薄板靜止時(shí)受到的摩擦力。（2）現(xiàn)在右側(cè)斜面上方加一場(chǎng)強(qiáng)大小E= 9103 N/C，方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使薄板沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，線框恰能做勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)磁場(chǎng)；在線框的cd邊剛好離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，將電場(chǎng)方向即刻變?yōu)榇怪庇谟覀?cè)斜面向下（場(chǎng)強(qiáng)大小不變），線框與薄板做減速運(yùn)動(dòng)最后停在各自的斜面上。求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和cd邊最終與MN的距離x。37、如圖，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌PX、QY相距L=0.5m，底端連接電阻R=2，導(dǎo)軌平面傾斜角=30,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。質(zhì)量m=40g、電阻R=0.5的金屬棒MN放在導(dǎo)軌上，金屬棒通過(guò)絕緣細(xì)線在電動(dòng)機(jī)牽引下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1=2s通過(guò)距離x=1.5m，速度達(dá)到最大，這個(gè)過(guò)程中電壓表示數(shù)U0=8.0V，電流表實(shí)數(shù)I0=0.6A，示數(shù)穩(wěn)定，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直，細(xì)線始終與導(dǎo)軌平行且在同一平面內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r0=0.5，g=10m/s2.。求：（1）細(xì)線對(duì)金屬棒拉力的功率P多大？（2）從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的t1=2s時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量QR是多大？（3）用外力F代替電動(dòng)機(jī)沿細(xì)線方向拉金屬棒MN，使金屬棒保持靜止?fàn)顟B(tài)，金屬棒到導(dǎo)軌下端距離為d=1m。若磁場(chǎng)按照右圖規(guī)律變化，外力F隨著時(shí)間t的變化關(guān)系式？38、如圖所示，光滑導(dǎo)軌abc與fed相距l(xiāng)=0.1m，其中ab、fe段是傾角=60的直軌道，bc、ed段是半徑r=0.6m的圓弧軌道且與ab、fe相切，軌道末端c、d點(diǎn)切線與一放置在光滑水平地面上、質(zhì)量M=2kg的木板上表面平滑連接。在abef間有垂直于軌道平面向下、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，定值電阻R=1。把質(zhì)量為m=1kg、電阻不計(jì)的金屬桿從距b、e高h(yuǎn)=1m的導(dǎo)軌上靜止釋放，桿在直軌道上先加速后勻速下滑。如果桿與木板間摩擦因數(shù)=0.2，取g=10m/s2，求：（1）桿運(yùn)動(dòng)到cd時(shí)對(duì)軌道的壓力F大小及桿由靜止下滑到cd的過(guò)程中R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（2）要使桿不從木板上掉下的木板最小長(zhǎng)度s。39、如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成q=300角固定，軌距為L(zhǎng)=1m，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值忽略不計(jì)。空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T。P、M間接有阻值R1的定值電阻，Q、N間接變阻箱R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變變阻箱的阻值R，測(cè)得最大速度為vm，得到與的關(guān)系如圖所示。若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度g取l0m/s2。求：（1）金屬桿的質(zhì)量m和定值電阻的阻值R1；（2）當(dāng)變阻箱R取4時(shí)，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為gsinq時(shí)，此時(shí)金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度；（3）當(dāng)變阻箱R取4時(shí)，且金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的速度為時(shí)，定值電阻R1消耗的電功率。40、如圖甲所示：MN、PQ是相距d=l m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面成某一夾角，導(dǎo)軌電阻不計(jì)；長(zhǎng)也為1m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，ab的質(zhì)量m=01 kg、電阻R=l ; MN、PQ的上端連接右側(cè)電路，電路中R2為一電阻箱；已知燈泡電阻RL=3 ，定值電阻R1=7 ，調(diào)節(jié)電阻箱使R2 =6 ，量力加速度g=10 ms2?，F(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，在t=0時(shí)刻由靜止釋放ab，在t=05 s時(shí)刻閉合S，同時(shí)加上分布于整個(gè)導(dǎo)軌所在區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上；圖乙所示為ab的速度隨時(shí)間變化圖像。 （1）求斜面傾角a及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??； （2）ab由靜止下滑x=50 m（此前已達(dá)到最大速度）的過(guò)程中，求整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱； （3）若只改變電阻箱R2的值。當(dāng)R2為何值時(shí)，ab勻速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率為多少？參考答案1、A 2、B 3、D 4、D 5、D 6、B7、【答案】B【命題立意】本題旨在考查法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律?！窘馕觥緼、磁鐵在A點(diǎn)時(shí)，線圈中的磁通量為，故通過(guò)一匝線圈的磁通量也為，與匝數(shù)無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、磁鐵從A到O的過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，故B正確；C、D、磁通量先增加后減小，磁通量的變化量為零，故平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故平均感應(yīng)電流為零，故通過(guò)線圈某一截面的電量為零，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選：B【易錯(cuò)警示】本題關(guān)鍵是明確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值的求解方法，注意磁通量與面積和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)。 8、B 9、C 10、C解析：BB0+kt，兩邊對(duì)t求導(dǎo)，可知U=k，動(dòng)能的變化為qkr2，A、B錯(cuò)；由E方向，可判斷C對(duì)，D錯(cuò)。11、D 12、A 13、【答案】B14、B 15、C ； 16、C 17、C 18、A 19、D 20、A21、B 22、B 23、 24、答案：BC解析：當(dāng)d=x0時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向可能變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；無(wú)論d為多大，線框中的感應(yīng)電流方向都有可能保持不變，選項(xiàng)B正確；當(dāng)dx0時(shí)，d越大，線框中最初的磁通量變化率越小，感應(yīng)電流越小，選項(xiàng)C正確；無(wú)論d為多大，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線框的加速度不一定一直在減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 25、ABC26、27、解：ab棒勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，則電容器上板帶正電，下板帶負(fù)電，場(chǎng)強(qiáng)方向向下微粒受力平衡，電場(chǎng)力方向向上，微粒帶負(fù)電.(2分)UC=E/3=BLv0/3， q=CUC=CBLv0/3(2分)（2）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，微粒受力平衡，則 mg=qUC/d；UC=E/3=BLat/3；解得，t=3mgd/(BLaq).(3分)當(dāng)tt0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：a1=g-BLaqt/(3md)，越來(lái)越小，加速度方向向下；.(1分)當(dāng)t=t0時(shí)，a2=0；.(1分)當(dāng)tt0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：a3= BLaqt/(3md)-g，越來(lái)越大，加速度方向向上；.(1分)28、解析(1)m1、m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，以整體法有m1gsin m2g(m1m2)aa2 m/s2.(2分)以m2為研究對(duì)象有Tm2gm2a(或以m1為研究對(duì)象有m1gsin Tm1a) T2.4 N.(2分)(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以整體法有m1gsin m2g0v1 m/s.(2分)ab到MN前線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，有 v22axx0.25 m.(2分)(3)線框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到cd邊恰離開(kāi)磁場(chǎng)邊界PQ時(shí)：m1gsin (xdL)m2g(xdL)(m1m2)vQ.(2分)解得：Q0.4 J所以QabQ0.1 J.(2分)答案(1)2.4 N(2)0.25 m(3)0.1 J29、（1）a-b （2）5m/s （3）1.3J30、31、【答案】（1）1.5V -0.6V （2） 如圖 （3）7.5J【解析】（1）金屬桿CD在勻速運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （D點(diǎn)電勢(shì)高） 當(dāng)x=0.8m時(shí)，金屬桿在導(dǎo)軌間的電勢(shì)差為零。設(shè)此時(shí)桿在導(dǎo)軌外的長(zhǎng)度為，則 由楞次定律判斷D點(diǎn)電勢(shì)高，故CD兩端電勢(shì)差 （2）桿在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度l與位置x關(guān)系是 對(duì)應(yīng)的電阻Rl為 電流 桿受安培力F安為 根據(jù)平衡條件得 畫(huà)出的F-x圖象如圖所示。（3）外力F所做的功WF等于F-x圖線下所圍成的面積，即 而桿的重力勢(shì)能增加量 故全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱32、（1） 1m/s（2）210-2N （3） 0.05C【解析】解：（1）最大速度時(shí)PQ桿受力平衡有：BIL=mg，由閉合電路歐姆定律得：E=I2R，MN桿切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLvm聯(lián)立得最大速度為：= =1m/s，對(duì)于MN桿有：F=BIL+mg=2mg=210-210N=0.2N ；（2）對(duì)MN桿應(yīng)用牛頓第二定律得：F-mg-B I1L=ma1，PQ桿受力平衡有：FN+BI1L=mg 得：FN=2mg-F+ma=ma=10-22N=210-2N； （3）位移x內(nèi)回路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)：E，感應(yīng)電流為：I= ，通過(guò)MN桿的電量為：q=It，得：q= = C=0.05C33、【答案】（1）設(shè)撤去外力，線拉力為T(mén)，兩金屬棒的加速度大小相等，設(shè)為是a，則解得 a = 2 m/s2 （2）a、b達(dá)到速度最大時(shí)，速度相等，設(shè)為v，此時(shí)線拉力為T(mén)1，a中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1，電流為I1，b中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2，電流為I2，則E1