（課標(biāo)人教版）2020年《高考風(fēng)向標(biāo)》物理 第10章 電磁感應(yīng)測試題

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1、第十章 電磁場感應(yīng) 測試題 一、選擇題（（共30分，每小題3分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對的得3分，選不全的得1分，有錯(cuò)選或不答的得0分） O N S 1.如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一個(gè)水平放置的鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，下列說法中正確的是 A.在一個(gè)周期內(nèi)，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向改變2次 B.磁鐵始終受到感應(yīng)電流磁場的斥力作用 C.磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力始終是阻力 D.磁鐵所受到的感應(yīng)電流對它的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力 1、答案：C。解析：根據(jù)楞次定律分析。 2、一根

2、長為L的金屬棒，在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與磁感線垂直，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為e，經(jīng)時(shí)間t，金屬棒運(yùn)動(dòng)了位移為s，則此時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小應(yīng)為（ ） （A） （B） （C） （D） 2、答案：A。解析：桿的速度為v=s/t，有E=BLv可得：B=Et/Ls 3．(2020學(xué)年長寧區(qū)高三年級第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖a所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為N，則在下列時(shí)刻 A、t1時(shí)刻N(yùn)＞G

3、， P有收縮的趨勢． B、t2時(shí)刻N(yùn)＝G，此時(shí)穿過P的磁通量最大． C、t3時(shí)刻N(yùn)＝G，此時(shí)P中無感應(yīng)電流． D、t4時(shí)刻N(yùn)＜G，此時(shí)穿過P的磁通量最?。? 3、答案：AB。解析：t1時(shí)刻穿國P的磁通量在增加，由楞次定律知P有向下運(yùn)動(dòng)和收縮的趨勢，因此A對；t2時(shí)刻穿過P的磁通量不變，且最大，因此B對；在t3時(shí)刻由楞次定律知P中的感應(yīng)電流不為零，P由向上運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)大的趨勢，因此C錯(cuò)；t4時(shí)刻穿過P的磁通量不變，且最大，因此D錯(cuò)。 A B N S 4．(08上海年長寧區(qū)高三年級第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測)如圖所示是世界上早期制作的發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置，有一個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤

4、，銅盤的一部分處在蹄形磁鐵當(dāng)中．實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線A連接銅盤的中心，用導(dǎo)線B連接銅盤的邊緣．若用外力搖手柄使得銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)，在AB兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；若將AB導(dǎo)線連接外電源，則銅盤會轉(zhuǎn)動(dòng)起來．下列說法正確的是( ) A、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個(gè)同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化． B、若順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤時(shí)電路閉合會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則電流從A端流出． C、銅盤會轉(zhuǎn)動(dòng)起來，是由于銅盤沿徑向排列的無數(shù)根銅條受到安培力． D、若要通電使銅盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來，A導(dǎo)線應(yīng)連接外電源的正極． 4、答案：C。 5、（2020年山東卷）兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。

5、將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好．導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則 m L B R a b A、釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g B、金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b C、金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為 D、電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少 a b B 圖9 v 5、答案：AC。解析：以棒為研究對象，設(shè)當(dāng)棒下落距離為x時(shí)，速度為v有，；由此可得，下落之初加速度為g，A正確。由右手定則判斷得出，棒下落時(shí)，流過

6、R的電流方向?yàn)閎→a，因此B錯(cuò)誤。由能的轉(zhuǎn)化與守恒可得，當(dāng)棒下落x時(shí)有，，因此D錯(cuò)誤。 6、金屬桿ab水平放置在某高處，當(dāng)它被平拋進(jìn)入方向堅(jiān)直向上的勻強(qiáng)磁場中時(shí)，如圖9所示，以下說法中正確的是( ) 　　A．運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變，且Ua＞Ub 　　B．運(yùn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變，且Ua＜Ub 　　C．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢不斷變大，且Ua＞Ub 　　D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢不斷變大，且Ua＜Ub 6、答案：A，桿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向不切割磁感線。 7、如圖5所示，內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負(fù)電小球，整個(gè)裝

7、置處于豎直向下的磁場中，當(dāng)磁場突然增大時(shí)，小球?qū)ⅲ? ） A．沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) B．沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng) C．在原位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng) D．仍然保持靜止?fàn)顟B(tài) 　　7答案：B。解析：由電磁感應(yīng)現(xiàn)象，變化的磁場產(chǎn)生電場，電場線環(huán)形，負(fù)電荷在電場力作用逆著電場線運(yùn)動(dòng) 8有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框，質(zhì)量為m，由高度H處自由下落，如圖5—6所示，其下邊ab進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域后，線圈開始減速運(yùn)動(dòng)，直到其上邊cd剛好穿出磁場時(shí)，速度減為ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度的一半，此勻強(qiáng)磁場的寬度也是L，線框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中產(chǎn)生的電熱是（ ） A．2mgL B．2mgL+mgH C． D．

8、8、答案C。解析：線圈在穿越磁場過程中，由動(dòng)能定理得：，而，所以。 9、圖甲、乙、丙中，除導(dǎo)體棒ab 可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)外，其余部分固定不動(dòng)，除電阻R 外，其他各部分均不計(jì)電阻，金屬導(dǎo)軌光滑且足夠長。今給導(dǎo)體棒ab 一個(gè)向右的初速度v0，在甲、乙、丙三種情況下關(guān)于導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法，正確的是( ) A.都做勻速運(yùn)動(dòng) B.甲、丙做勻速運(yùn)動(dòng)，乙靜止 C.都靜止 D.甲做勻速運(yùn)動(dòng)，乙、丙靜止 9、(解析：對于甲：當(dāng)電容器兩端的電壓與金屬棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小一樣時(shí)，回路中的電流為零，此時(shí)桿將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，對于乙圖只要桿運(yùn)動(dòng)，回路中就有感

9、應(yīng)電流，桿就要受到安培力，桿一直做加速度變小的減速運(yùn)動(dòng)，因此桿的速度最終為零；對于丙圖，當(dāng)桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢與桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小相同時(shí)，回路中的電流為零，此時(shí)桿將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。) 10、如圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) A.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為 B.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為 C.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為 D.沒

10、有感應(yīng)電流通過電阻R 10、B.提示：將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型，如圖 11．如圖8所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的銅線圈，線圈等距離排列，且與傳送帶以相同的速度勻速運(yùn)動(dòng)．為了檢測出個(gè)別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于傳送帶，根據(jù)穿過磁場后線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈，通過觀察圖形，判斷下列說法正確的是（ ） A．若線圈閉合，進(jìn)入磁場時(shí)，線圈相對傳送帶向后滑動(dòng) B．若線圈不閉合，進(jìn)入磁場時(shí)，線圈相對傳送帶向后滑動(dòng) C．從圖中可以看出，第3個(gè)線圈是不合格線圈 D．從圖中可以看出，第4個(gè)線圈是不合格線圈 11、 A、C [解析：若

11、未閉合，則線圈中無感應(yīng)電流，運(yùn)動(dòng)情況不變，即與皮帶保持相對靜止，即線圈之間的距離保持不變。線圈閉合，則在進(jìn)、出磁場時(shí)會受到安培力的阻礙作用，線圈就會與皮帶發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，] 12、在一不小說中描述了一種這樣盜聽電話的方法：竊賊將并排在一起的電話線分開，在其中一根電話線的旁邊鋪設(shè)一條兩端分別與竊聽器連接的導(dǎo)線，這條導(dǎo)線與電話線是絕緣的，如圖5所示，下列說法中正確的是（ ） A、可以竊聽到電話，因?yàn)殡娫捴械碾娏髁鬟M(jìn)了竊聽器。 B、可以竊聽到電話，因?yàn)殡娫捴械碾娏鞔笮r(shí)刻都在發(fā)生變化，在竊聽電路中引起了感應(yīng)電流。 C、不能聽到電話，因?yàn)楦`聽器的導(dǎo)線沒有與電話線連在一起 D、不能竊聽到

12、電話，竊聽器的導(dǎo)線與電話線是絕緣的 12、B．解。由于電話中的電流大小是時(shí)刻都在發(fā)生變化的，電流會激發(fā)磁場，這個(gè)磁場也是變化的，根據(jù)楞次定律可知，在竊聽電路中引起了感應(yīng)電流。 ㈠選做題 13（（14分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)利用線圈測量轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的裝置．如圖所示，在輪子的邊緣貼上小磁體，將小線圈靠近輪邊放置，接上數(shù)據(jù)采集器和電腦（即DIS實(shí)驗(yàn)器材）．如果小線圈的面積為S，圈數(shù)為N匝，小磁體附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為B，回路的總電阻為R，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，輪子轉(zhuǎn)過θ角，小線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度由最大值變?yōu)榱悖虼?，他說“只要測得此時(shí)感應(yīng)電流的平均值I，就可以測出轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的大?。闭埬氵\(yùn)用所學(xué)的知識，通過計(jì)算對該同

13、學(xué)的結(jié)論作出評價(jià)． 13 (14分) 解析：該同學(xué)的結(jié)論是正確的． （2分） 設(shè)轉(zhuǎn)輪的角速度、轉(zhuǎn)速分別為ω和n，輪子轉(zhuǎn)過θ角所需時(shí)間為⊿t，通過線圈的磁通量的變化量為⊿Φ，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為E． 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有（3分） 由閉合電路歐姆定律有I=E/R（2分）；又（2分），（2分） 聯(lián)立以上四式得，（3分） 由此可見，該同學(xué)的結(jié)論是正確的． c d a b L L l Ⅰ Ⅲ Ⅱ 18．如圖所示，空間存在垂直紙面向里的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，磁場Ⅰ寬為L，兩磁場間的無場區(qū)域?yàn)棰?，寬也為L，磁場Ⅲ寬度足夠大。區(qū)域中兩條平行

14、直光滑金屬導(dǎo)軌間距為l，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，兩導(dǎo)體棒ab、cd的質(zhì)量均為m，電阻均為r。ab棒靜止在磁場Ⅰ中的左邊界處，cd棒靜止在磁場Ⅲ中的左邊界處，對ab棒施加一個(gè)瞬時(shí)沖量，ab棒以速度v1開始向右運(yùn)動(dòng)。 （1）求ab棒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。? （2）ab棒在區(qū)域Ⅰ運(yùn)動(dòng)過程中，cd棒獲得的最大速度為v2，求ab棒通過區(qū)域Ⅱ的時(shí)間； （3）若ab棒在尚未離開區(qū)域Ⅱ之前，cd棒已停止運(yùn)動(dòng)，求：ab棒在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱。 17．（1）設(shè)ab棒進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為E，電路中的電流為I， 此時(shí)ab棒受到的安培力：F安=BIL 根據(jù)牛頓第二定律：F安=

15、ma ab棒進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域時(shí)的加速度：a=B2l2v1/2mr （2）ab棒在磁場Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中，cd棒經(jīng)歷加速過程，兩棒動(dòng)量守恒，設(shè)ab棒穿出磁場Ⅰ時(shí)的速度為v3，此刻cd棒具有最大速度v2，有mv1=mv2+mv3 ab棒在區(qū)域Ⅱ中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過區(qū)域Ⅱ的時(shí)間t=L/v3，解得t=L/(v1-v2) （3）ab棒在區(qū)域Ⅱ運(yùn)動(dòng)過程中，cd棒克服安培力做功，最后減速為零。ab、cd棒中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，由能量轉(zhuǎn)化守恒定律可知.所以： ab棒中產(chǎn)生的焦耳熱為： ㈡必做題 1

16、5、學(xué)了法拉第電磁感應(yīng)定律E∝ 后，為了定量驗(yàn)證感應(yīng)電動(dòng)勢E與時(shí)間△t成反比，某小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖15所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上，強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在運(yùn)動(dòng)的小車上。每當(dāng)小車在軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí)，光電門會記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r(shí)間△t，同時(shí)觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E。利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出，就能得到一系列的感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間△t。 在一次實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表： 次數(shù) 測量值 1 2 3 4 5 6 7 8 E/V 0.116 0.136 0.1

17、70 0.191 0.215 0.277 0.292 0.329 △t/×10-3s 8.206 7.486 6.286 5.614 5.340 4.462 3.980 3.646 （1）觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出，在實(shí)驗(yàn)中，每次測量的△t時(shí)間內(nèi)，磁鐵相對線圈運(yùn)動(dòng)的距離都_______(選填“相同”或“不同”)，從而實(shí)現(xiàn)了控制________不變； （2）在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后，為了驗(yàn)證E與△t成反比，他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)：第一種是計(jì)算法：算出___________，若該數(shù)據(jù)基本相等，則驗(yàn)證了E與△t成反比；第二種是作圖法：在直角坐標(biāo)系中作_______

18、____關(guān)系圖線，若圖線是基本過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則也可驗(yàn)證E與△t成反比。(每空1分) （2）為了驗(yàn)證兩個(gè)是否成反比的關(guān)系，可計(jì)算出兩個(gè)物理量的乘積，如果兩個(gè)物理量的乘積一定，則兩個(gè)物理量就成反比；若采用圖象法來驗(yàn)證兩個(gè)物理量的關(guān)系，若做出的圖線是基本過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則兩個(gè)物理兩成反比。 16、（08上海）如圖16所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間，試測線圈平面與螺線管的軸線垂直，可認(rèn)為穿過該試測線圈的磁場均勻。將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連。撥動(dòng)雙刀雙擲換向開關(guān)K，改變通入螺線管的電

19、流方向，而不改變電流大小，在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn)。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) I（A） B（×10－3T） 1 0.5 0.62 2 1.0 1.25 3 1.5 1.88 4 2.0 2.51 5 2.5 3.12 （1）將開關(guān)合到位置1，待螺線管A中的電流穩(wěn)定后，再將K從位置1撥到位置2，測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm，已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為Dφ， Dφ＝，式中為單匝試測線圈磁通量的變化量。則試測線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝＿＿＿；若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時(shí)間為Δt，則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E＝＿＿。(2分) （2）調(diào)節(jié)可變電阻R，

20、多次改變電流并撥動(dòng)K，得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù)，見右表。由此可得，螺線管A內(nèi)部在感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B＝＿＿＿。(3分) （3）（2分）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高測量的準(zhǔn)確性，可采取的措施有 A、適當(dāng)增加試測線圈的匝數(shù)N B、適當(dāng)增大試測線圈的橫截面積S C、適當(dāng)增大可變電阻R的阻值 D、適當(dāng)撥長撥動(dòng)開關(guān)的時(shí)間Δt R a b B M N P Q 17．(上海徐匯區(qū)08—09學(xué)年上學(xué)期高三物理)如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01

21、kg、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，其下滑距離與時(shí)間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，試求： 時(shí) 間t（s） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 下滑距離s（m） 0 0.1 0.3 0.7 1.4 2.1 2.8 3.5 （1）當(dāng)t＝0.7s時(shí)，重力對金屬棒ab做功的功率； （2）金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量； （3）從開始運(yùn)動(dòng)到t＝0.4s的時(shí)間內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。 解析：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知：金屬棒先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，從0

22、.4s后以7m/s的速度勻速下落。當(dāng)t＝0.7s時(shí)重力對金屬棒ab做功的功率為：PG=mgv=0.01×10×7=0.7W。 （2）根據(jù)動(dòng)能定理：WG＋W安＝mvt2－mv02 W安＝mvt2－mv02－mgh＝×0.01×72－0.01×10×3.5＝－0.105J QR＝E電＝×0.105＝0.06 J （3）當(dāng)金屬棒勻速下落時(shí)，G＝F安 由此可得 mg＝BIL＝ 解得：BL＝＝0.1 電量q＝It＝＝＝0.2C v d a b e e' B B f f ' g g' θ c 18、(桐城市2020年高考物理研討會材料)如圖所示，在傾角

23、為的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場，方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L，一個(gè)質(zhì)量為m，邊長為L的正方形線框以速度v剛進(jìn)入上邊磁場時(shí)，即恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求： （1）當(dāng)邊剛越過時(shí)，線框的加速度多大？方向如何？ （2）當(dāng)?shù)竭_(dá)與中間位置時(shí)，線框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng)，求線框從開始進(jìn)入到邊到達(dá)與中間位置時(shí)，產(chǎn)生的熱量是多少？ 解析： ⑴當(dāng)邊剛越過時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=2BLv 回路中的電流為：I=,線框所受的安培力為：FA=2BIL=4B2L2v/R 根據(jù)力的平衡有：，由此可得：FA= 根據(jù)牛頓第二定律有：ma=4mgsinθ－mgsinθ 解得：a

24、=3gsinθ，方向沿斜面向上 （2）此時(shí)的速度為vx ,由力的平衡有：，解得：vx= 根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律得： 1/2mvx2+Q=1/2mv02+2mgLsinθ 解得：Q=1/2mv02+2mgsinθ－1/2mvx2 = 3mgLsinθ/2 +15 mv2/32 19．（上海崇明縣2020屆高三第二學(xué)期第二次模擬）如圖（甲）所示，平行的光滑金屬導(dǎo)軌PQ和MN與水平方向的夾角α=30o，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.1米，導(dǎo)軌上端用一電阻R相連。磁感強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。一電阻r=1Ω的金屬棒靜止擱在導(dǎo)軌的底端，金屬棒在平行于導(dǎo)軌平面的恒

25、力F作用下沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，電壓表穩(wěn)定后的讀數(shù)U與恒力F大小的關(guān)系如圖（乙）所示。 （1）電壓表讀數(shù)穩(wěn)定前金屬棒做什么運(yùn)動(dòng)？ （2）金屬棒的質(zhì)量m和電阻R的值各是多少？ R α F P Q N M V U（v?） F（N） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 60 50 40 30 20 10 （甲） （乙） 題24圖 （3）如金屬棒以2m/s2的加速度從靜止起沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，請寫出F隨時(shí)間變化的表達(dá)式。 19、（1）做加速度減小的變加速

26、運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng) （2）由圖可知，當(dāng)F>1N時(shí)，開始產(chǎn)生電壓，由力的平衡得： mgsin30o=F=1N 解得金屬棒的質(zhì)量m=0.2Kg 當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)I= ， F= mgsin30o+BL U=F－sin30o 由圖像可知， ＝10 R=1Ω （3）棒的速度 Vt＝at ,I=,FA= F-FA-mgsin30o =ma F=1.4+0.01t 20. (14分）如圖甲所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁場寬度為，正方形金屬框邊長為，每邊電阻均為R/4，金屬框以速度v的勻速直線穿過磁場區(qū)，其平面始

27、終保持與磁感線方向垂直，當(dāng)金屬框cd邊到達(dá)磁場左邊緣時(shí)，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按如圖乙所示的規(guī)律變化． a b c d a b c d 3L （甲） （1）求金屬框進(jìn)入磁場階段，通過回路的電荷量； （2）在圖丙i－t坐標(biāo)平面上畫出金屬框穿過磁場區(qū)的過程中，金屬框內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線（取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较颍? （3）求金屬框穿過磁場區(qū)的過程中cd邊克服安培力做的功W． B O 1 2 3 4 B0 2B0 -B0 -2B0 i O 1 2 3 4 （乙） （丙）

28、 18．（14分）解：（1）金屬框進(jìn)入磁場階段產(chǎn)生的電動(dòng)勢 （2分） 產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 （1分） 則通過回路的電荷量 （2分） （2）金屬框在磁場中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 金屬框離開磁場階段產(chǎn)生的順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的i－t圖線如圖所示． （5分） i O 1 2 3 4 （3）線圈進(jìn)入磁場時(shí)，cd邊克服安培力做的功 （1分） 線圈在磁場內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd邊克服安培力做功的功率 ，其中 （1分）

29、 此過程克服安培力做的功 （1分） 則 （1分） 16．（14分）隨著越來越高的摩天大樓在各地的落成，至今普遍使用的鋼索懸掛式電梯已經(jīng)漸漸地不適用了．這是因?yàn)殇撍鞯拈L度隨著樓層的增高而相應(yīng)增加，這樣這些鋼索會由于承受不了自身的重量，還沒有掛電梯就會被扯斷．為此，科學(xué)技術(shù)人員正在研究用磁動(dòng)力來解決這個(gè)問題．如圖所示就是一種磁動(dòng)力電梯的模擬機(jī)，即在豎直平面上有兩根很長的平行豎直軌道，軌道間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1= B2=1T,兩磁場始終豎直向上作勻速運(yùn)動(dòng)．電梯橋廂固定在如圖所示

30、的一個(gè)用超導(dǎo)材料制成的金屬框abcd內(nèi)（電梯橋廂在圖中未畫出），并且與之絕緣．電梯載人時(shí)的總質(zhì)量為5×103kg，所受阻力f=500N，金屬框垂直軌道的邊長Lcd =2m，兩磁場的寬度均與金屬框的邊長Lac相同，金屬框整個(gè)回路的電阻R=9.5×10－4Ω，假如設(shè)計(jì)要求電梯以v1=10m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，那么， （1）磁場向上運(yùn)動(dòng)速度v0應(yīng)該為多大？ （2）在電梯向上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為維持它的運(yùn)動(dòng)，外界必須提供能量，那么這些能量是由誰提供的？此時(shí)系統(tǒng)的效率為多少？ 17．（18分）如圖12-4-19所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN。導(dǎo)軌平面與水平面

31、間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個(gè)R=5Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速度，cd距離NQ為s=1m。試解答以下問題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)回路中的電流多大？ （3）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度

32、是多大？（4）若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）? 19.(19分）如圖12-4-20所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B 、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有兩根本身不相連接的光滑金屬導(dǎo)軌處在豎直平面內(nèi)，構(gòu)成與水平面平行的上、下兩層。在兩水平導(dǎo)軌面上各放一根完全相同的質(zhì)量為m的勻質(zhì)金屬桿1 和2 ，開始時(shí)兩根金屬桿都與軌道垂直，分別靜止在a 處和c 處。兩導(dǎo)軌面相距為h ，導(dǎo)軌間寬為L ，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，每根金屬桿電阻為r?，F(xiàn)給金屬桿1 一個(gè)水平向右的沖量使它具有初速度，

33、金屬桿1 離開右端b 時(shí)金屬桿2 正好在b 的正下方d 處，金屬桿1 落在下層導(dǎo)軌的e 處。d 與e 之間的距離為S。 求：（1）回路內(nèi)感應(yīng)電流的最大值？（2）金屬桿1 落在e 處時(shí)，兩桿之間的距離？（3）從開始到金屬桿1 離開右端b 的過程中，感應(yīng)電流產(chǎn)生了多少熱量？ 參考答案 三、實(shí)驗(yàn)題 13答案：相同，磁通量的變化量 解：（1）本實(shí)驗(yàn)是采用控制變量法來研究的,為了控制穿過線圈的磁通量不變,因此在實(shí)驗(yàn)中，先控制每次實(shí)驗(yàn)中穿過線圈的磁通量不變，因此在每次測量的△t時(shí)間內(nèi)，磁鐵相對線圈運(yùn)動(dòng)的距離都應(yīng)該都相同，從而就實(shí)現(xiàn)了控制磁通量的變化兩不變。 答案：感應(yīng)電動(dòng)

34、勢E和擋光時(shí)間△t的乘積；感應(yīng)電動(dòng)勢E與擋光時(shí)間△t的倒數(shù) 14解：（1）改變電流方向，磁通量變化量為原來磁通量的兩倍，即2BS，代入公式計(jì)算得B=，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動(dòng)勢的平均值ε＝。 （2）根據(jù)數(shù)據(jù)可得B與I成正比，比例常數(shù)約為0.00125，故B=kI（或0.00125I） （3）為了得到平均電動(dòng)勢的準(zhǔn)確值，時(shí)間要盡量小，由B的計(jì)算值可看出與N和S相關(guān)聯(lián)，故選擇A、B。 四、計(jì)算題 15（14分） (14分) 解析：該同學(xué)的結(jié)論是正確的． （2分） 設(shè)轉(zhuǎn)輪的角速度、轉(zhuǎn)速分別為ω和n，輪子轉(zhuǎn)過θ角所需時(shí)間為⊿t，通過線圈的磁通量的變化量為⊿Φ，線圈中產(chǎn)生的

35、感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值為E． 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有（3分） 由閉合電路歐姆定律有I=E/R（2分） 又（2分） （2分） 聯(lián)立以上四式得，（3分） 由此可見，該同學(xué)的結(jié)論是正確的． 16解：（1）當(dāng)電梯向上用勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感應(yīng)電流大小為 ①（2分） 金屬框所受安培力 ② （2分） 安培力大小與重力和阻力之和相等，所以 ③ （2分） 由①②③式求得：v0=13m/s. （1分） （2）運(yùn)動(dòng)時(shí)電梯向上運(yùn)動(dòng)的能量由磁場提供的．（1分） 磁場提供的能量分為兩部分，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘倏虻膬?nèi)能，另一部分克服電梯的重力和阻力做功．當(dāng)電梯向上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框中感

36、應(yīng)電流由①得： I =1.26×104A 金屬框中的焦耳熱功率為：P1 = I2R =1.51×105W ④ （1分） 而電梯的有用功率為：P2 = mgv1=5×105W ⑤ （1分） 阻力的功率為：P3 = f v1=5×103W ⑥ （1分） 從而系統(tǒng)的機(jī)械效率=％ ⑦ （2分） =76.2％ ⑧ （1分） 17．（1）在達(dá)到穩(wěn)定速度前，金屬棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大 （1分） （2）達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，有 ---------（2分）

37、 ----------（2分） 代入數(shù)據(jù)解得 ----------（1分） （3） ----------（2分） ----------（2分） 解得 ----------（1分） （4）當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)。 --（2分） ---

38、-------（2分） 解得 ----------（2分） 18、解：(1)金屬棒達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受繩子的拉力F、棒的重力mg、向下的安培力F1，根據(jù)力的條件平衡得： F=F1+mg ① F=Mg ② 安培力：F1=BIL ③ 桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢：E=BLv ④ 由③④得：F1 ⑤ 可求速度： ⑥ …… (共6分) （2）由⑥式得出v——M的函數(shù)關(guān)系式： …… (3分) 從圖象上獲取數(shù)據(jù)，得到直線B1的斜率：m/s·kg …… (1分) 同理： m/s·kg …… (1分) 故有：

39、 所以得： …… (4分) 19.（1）金屬桿1剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，回路內(nèi)感應(yīng)電流最大，設(shè)為I，設(shè)回路內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為E，則 ---------（2分） -------------（2分） 解得： ----------------（1分） （2）金屬桿1在b處的速度為，金屬桿2在d處的速度為，金屬桿1做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)金屬桿2做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)通過的

40、距離為，則 -（1分） -------------------（1分） 解得 -------------------（1分） 從開始到金屬桿1離開右端b的過程中，金屬桿1受到的安培力與金屬桿2受到的安培力大小相等方向相反，所以金屬桿1和金屬桿2動(dòng)量守恒，有：----（2分） 解得 ----（2分） 金屬桿1剛落在e處時(shí)，兩桿之間的距離或 或 -

41、-----------（2分） （3）從開始到金屬桿1離開右端b的過程中，設(shè)感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)能量守恒定律： -------（2分） 解得： -------------------（2分） 10.如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭向左移動(dòng)時(shí)，右邊導(dǎo)軌上導(dǎo)體棒MN向左移動(dòng)，則a、b兩點(diǎn)和c、d兩點(diǎn)電勢關(guān)系是（ ） 電源 × × × × × × × × × × × × M N c d a b A． B． C． D．

42、 解析： MN向左運(yùn)動(dòng)由左手定則知b點(diǎn)的電勢高 　玻璃磚 b 光束 a 16、（北京石景山區(qū)2020年一模）氫原子發(fā)出a、b兩種頻率的光，經(jīng)平行玻璃磚折射后的光路如圖所示。若a光是由能級n=4向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的，則 b光可能是A A．從能級n=5向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的 B．從能級n=3向n=1躍遷時(shí)發(fā)出的 C．從能級n=5向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的 D．從能級n=3向n=2躍遷時(shí)發(fā)出的 3.如圖所示，金屬線框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一個(gè)有理想邊界的方向豎直向下的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū),磁場寬度大于線圈寬度。金屬線框在水平恒力F作用下向右運(yùn)動(dòng)，ab

43、邊始終保持與磁場邊界平行。ab邊進(jìn)入磁場時(shí)線框恰好能做勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說法中正確的是 c b d a F B A.線框進(jìn)入磁場過程，F(xiàn)做的功大于線框內(nèi)增加的內(nèi)能 B.線框完全處于磁場中的階段，F(xiàn)做的功大于線框動(dòng)能的增加量 C.線框穿出磁場過程中，F(xiàn)做的功等于線框中增加的內(nèi)能 D.線框穿出磁場過程中，F(xiàn)做的功小于線框中增加的內(nèi)能 解析：線框勻速進(jìn)入磁場由能的轉(zhuǎn)化與守恒知F做的功等于線框內(nèi)增加的內(nèi)能，因此A錯(cuò)；線框完全處于磁場中的階段，由動(dòng)能定理知F做的功等于線框動(dòng)能的增加量，則B錯(cuò)；因?yàn)榇艌鰧挾却笥诰€圈寬度，因此線框cd邊進(jìn)入磁場后線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，因此線框穿出

44、磁場過程中，線框所的安培力大于拉力，因此F做的功小于線框中增加的內(nèi)能，則D對。 【猜題5】如圖，在水平面內(nèi)有兩條光滑軌道MN、PQ，其上放有兩根靜止的導(dǎo)體棒，質(zhì)量分別為m1、m2。設(shè)有一質(zhì)量為M的永久磁鐵，從軌道和導(dǎo)體棒組成的平面的正上方高為h的地方落下，當(dāng)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)磁鐵的速度為v，導(dǎo)體棒ab的動(dòng)能為Ek，此過程中兩根導(dǎo)體棒、導(dǎo)體棒與磁鐵之間沒有發(fā)生碰撞，求 （1）磁鐵在下落過程中受到的平均阻力？ （2）磁鐵在下落過程中在導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的總熱量？ 【解析】（1）設(shè)磁鐵在下落過程中受的平均阻力為F，有： ① 得：

45、 ② （2）對導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)磁鐵的重心下落到軌道和導(dǎo)體棒組成的平面內(nèi)時(shí)它們的速度分別為v1、v2 有： ③ ④ 設(shè)磁鐵在下落過程中在導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的總熱量為Q，由能量守恒有： ⑤ 由③④⑤可得： ⑥ 【點(diǎn)評】本題是一道動(dòng)量和能量的綜合題，考查了電磁感應(yīng)、動(dòng)能定理、能量守恒定律、動(dòng)量守恒定律等主干知識，考查了考生的分析綜合能力，數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用能力。屬中等以上難度的考題。 a b c d e f B

46、1 B2 23．(上海虹口區(qū)08-09學(xué)年度上學(xué)期高三物理測試題)如圖所示，線框用裸導(dǎo)線組成，cd、ef兩邊豎直放置且相互平行，裸導(dǎo)體ab水平放置并可沿cd、ef無摩擦滑動(dòng)，在螺線管內(nèi)有圖示方向磁場B1，若=10T/s均勻增加，而ab所在處為勻強(qiáng)磁場B2=2T，螺線管匝數(shù)n=4，螺線管橫截面積S=0.1m2。導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.02kg，長L=0.1m，整個(gè)電路總電阻R=5Ω，試求（g取10m/s2）： （１）ab下落時(shí)的最大加速度。 （２）ab下落時(shí)能達(dá)到的最大速度。 23、（16分） 解：（1）螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢： =4×10×0.1V=4V

47、 3分 A=0.8A 2分 安培力 F1=B2I1L=2×0.8×0.1N=0.16N 2分 ab下落時(shí)的最大加速度：=m/s2=2 m/s2 2分 （2）F2=mg-F1=(0.02×10-0.16)N=0.04N 1分 ε2= B2

48、Lv 2分 I2= 1分 F2=B2I2L 2分 v=m/s=5 m/s Ⅰ Ⅱ C／ C 24．((上海虹口區(qū)08-09學(xué)年度上學(xué)期高三物理測試題))如圖所示，輕繩繞過輕滑輪連接著邊長為L的

49、正方形導(dǎo)線框A1和物塊A2，線框A1的電阻為R，質(zhì)量為M，物塊A2的質(zhì)量為m（M>m），兩勻強(qiáng)磁場區(qū)域I、II的高度也為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B，方向水平與線框平面垂直。線框ab邊距磁場邊界高度為h。開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，ab邊剛穿過兩磁場的分界線CC／進(jìn)入磁場II時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)。求： （1）ab邊剛進(jìn)入磁場I時(shí)線框A1的速度v1； （2）ab邊進(jìn)入磁場II后線框A1其重力的功率P； （3）從ab邊剛進(jìn)入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q。 24、（15分） 由機(jī)械守恒：

50、 2分 解得： 1分 （2）設(shè)線框ab邊進(jìn)入磁場II時(shí)速度為，則線框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢： 1分 線框中的電流 1分 線框受到的安培力 2分 設(shè)繩對A1、A2的拉力大小為T則： 對A1：T+F=Mg

51、 1分 對A2：T=mg 1分 聯(lián)立⑤⑥⑦解得： 2分 2分 （3）從ab邊剛進(jìn)入磁場II到ab邊剛穿出磁場II的此過程中線框一直做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒得： 2分 17-2（15分）如圖22所

52、示，M、N是水平放置的很長的平行金屬板，兩板間有垂直于紙面沿水平方向的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.25T，兩板間距d=0.4m，在M、N板間右側(cè)部分有兩根無阻導(dǎo)線P、Q與阻值為0.3的電阻相連。已知MP和QN間距離相等且等于PQ間距離的一半，一根總電阻為r=0.2均勻金屬棒ab在右側(cè)部分緊貼M、N和P、Q無摩擦滑動(dòng)，忽略一切接觸電阻?，F(xiàn)有重力不計(jì)的帶正電荷q=1.6×10－9C的輕質(zhì)小球以v0=7m/s的水平初速度射入兩板間恰好能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則： （1）M、N間的電勢差應(yīng)為多少？ （2）若ab棒勻速運(yùn)動(dòng)，則其運(yùn)動(dòng)速度大小等于多少？方向如何？ （3）維持棒勻速

53、運(yùn)動(dòng)的外力為多大？ MO NMO RMO a c d b q v0 圖22 解析： （1）粒子在兩板間恰好能做勻速直線以內(nèi)動(dòng)，所受的電場力與洛侖茲力相等，即： （2分） （2分） 所以： （2分） （2）洛侖茲力方向向上，則電場力方向向下，UMN＞0，ab棒應(yīng)向右做勻速運(yùn)動(dòng)（1分） （2分） （2分） 解得：v=8m/s

54、 （1分） （3）因?yàn)橹挥衏d端上有電流，受到安培力F=BILcd （2分） 得： （2分） R P M a b d0 d o o o1 o1 ′ ′ B Q N 19．（珠海市2020年高考模擬考試）如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間 OO1O1′O′ 矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離

55、開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計(jì)）．求： （1）棒ab在離開磁場下邊界時(shí)的速度； （2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱； （3）試分析討論ab棒進(jìn)入磁場后可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況． 19．（18分） 解：（1）設(shè)ab棒離開磁場邊界前做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，產(chǎn)生的電動(dòng)勢為 E = BLv………………………………………………………………………………（2分） 電路中電流 I = ………………………………………………………………（1分） 對ab棒，由平衡條件得 mg－BIL = 0………………………………………………（2

56、分） 解得 v = …………………………………………………………………（1分） (2) 由能量守恒定律：mg(d0 + d) = E電 + mv2………………………………………（2分） 解得： ………………………………………（2分） ………………… ……… ………（2分） （3）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0，由mgd0 = mv02，得v0 = （2分） 棒在磁場中勻速時(shí)速度為v = ，（1分）則： ①當(dāng)v0=v，即d0 = 時(shí)，棒進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn) （1分） ②當(dāng)v0 < v，即d0 <時(shí)，棒進(jìn)入磁場后做先加速后勻速直線運(yùn)動(dòng)（1分） ③當(dāng)v

57、0＞v，即d0＞時(shí)，棒進(jìn)入磁場后做先減速后勻速直線運(yùn)動(dòng) （1分） 2,4,6 5．(江蘇省上岡高級中學(xué)2020屆高三年級第三次階段考試)如圖所示，有一金屬塊放在垂直于表面C的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，金屬塊的厚度為d，高為h，當(dāng)有穩(wěn)恒電流I平行平面C的方向通過時(shí)，由于磁場力的作用，金屬塊中單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為（上下兩面M、N上的電壓分別為UM、UN）（ ） A． B． C． D． 當(dāng)自由電子受力平衡時(shí)有qE=qvB，其中E=(UM-UN)/d，由此可求得電子的速度為：v=(UM-UN)/dB，設(shè)金屬塊的長為L，電子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=LdB/(UM-

58、UN)，在t時(shí)間內(nèi)通過的總電量為Q=It=I LdB/(UM-UN)，則總電子個(gè)數(shù)為N= I LdB/(UM-UN)e，單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)目為n=N/V= I LdB/(UM-UN)ehdL= I LdB/(UM-UN)ehdL， 21.（溫州十校聯(lián)合體2020屆高三期末聯(lián)考－理綜）如圖，在水平桌面上放置兩條相距的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab與cd，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連。金屬滑桿MN垂直于導(dǎo)軌并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。整個(gè)裝置放于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B?；瑮U與導(dǎo)軌電阻不計(jì)，滑桿的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一質(zhì)

59、量為m的物塊相連，拉滑桿的繩處于水平拉直狀態(tài)?，F(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用I表示回路中的感應(yīng)電流，g表示重力加速度，則在物塊下落過程中物塊的速度可能 ( ) A.小于 B.等于 C. 小于 D. 大于 25．（20分）（08福建省連城縣第一中學(xué)）如圖甲所示，電阻不計(jì)、間隔距為l的平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，阻值為R的導(dǎo)體棒ab固定連接在導(dǎo)軌左端，另一阻值也為R的導(dǎo)體棒ef垂直旋轉(zhuǎn)在導(dǎo)軌上，ef與導(dǎo)軌接觸良好并可在導(dǎo)軌上無摩擦移動(dòng)?，F(xiàn)有一根輕桿一端固定中ef中中斷過程，另一端固定于墻上；輕桿與導(dǎo)軌保持平行，ef、ab兩棒之間距離為d。若整個(gè)裝置處于

60、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，且從某一時(shí)刻開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示的方式變化。 （1）求0 ~ t0時(shí)間內(nèi)流過導(dǎo)體棒ef的電流大小和方向； （2）求t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量； （3）分別寫出0 ~ t0、t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)輕桿受力F隨時(shí)間t?變化的函數(shù)關(guān)系式，求出2t0時(shí)刻輕桿受力F的大小和方向。 25．（1）在0 ~ t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率= 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小不E1 = 流過導(dǎo)體棒ef的電流大小I1 = （4分） 由楞次定律可判斷電流方向?yàn)閑 → f （1分） （2）在t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率 產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E2 = 流過導(dǎo)體棒ef的電流大小I2 = （4分） t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒ef產(chǎn)生的熱量Q = （2分） （3）在0 ~ t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系為 輕桿受力F = B1I1l 0 ~ t0時(shí)間內(nèi)輕桿受力F隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式 F1 = 在t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系為B2 = 輕桿受力F = B2I2l t0 ~ 2t0時(shí)間內(nèi)輕桿受力F隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系式 F2 = 在2t0時(shí)刻輕桿受力F的大小為F =，方向?yàn)橄蜃蟮睦Γ?分）