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1.（2010安徽理綜）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料、不同粗細的導線繞制（Ⅰ為細導線）.兩線圈在距磁場上界面h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面.運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內且下邊緣平行于磁場上邊界.設線圈Ⅰ、Ⅱ落地時的速度大小分別為v1、v2，在磁場中運動時產生的熱量分別為Q1、Q2.不計空氣阻力，則（ ）
A.v1
Q2 D.v1=v2,Q1Q1,故D項正確.
【答案】D
2.（2010浙江理綜）半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d,如圖所示.有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內為正，變化規(guī)律如圖所示.在t=0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為q的靜止微粒.則以下說法正確的是（ ）
A.第2秒內上極板為正極
B.第3秒內上極板為負極
C.第2秒末微粒回到原來位置
D.第2秒末兩極板之間的電場強度大小為0.2 πr2/d
【解析】由圖知第2秒內，磁場向里并均勻減小，由楞次定律知，環(huán)中電流方向為順時針，因而上極板帶正電，A項正確；第3秒內磁場向外且均勻增大，由楞次定律知，環(huán)中電流方向為順時針，上極板仍帶正電，B項錯誤；同理第1秒內上極板帶負電，此微粒2秒內先做勻加速直線運動，再做勻減速直線運動，方向不變，C項錯誤；由法拉第電磁感應定律知，電路中感應電動勢為E感==πr2=0.1πr2,場強為E=E感/d=0.1πr2/d,D項錯誤.
【答案】A
3．(2009天津理綜) 如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導軌之間接有定值電阻R，質量不能忽略的金屬棒與兩導軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向與導軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內，力F做的功與安培力做的功的代數和等于 （ ）
A.棒的機械能增加量 B.棒的動能增加量
C.棒的重力勢能增加量 D.電阻R上放出的熱量
【解析】對金屬棒受力分析可知，設金屬棒重為G、上升高度h，則根據能量守恒可得：Fh-
W安=Gh+ΔE，即拉力及安培力所做的功的代數和等于金屬棒機械能的增加量，選項A正確.
【答案】A
4. (2009福建理綜)如圖所示，固定放置在同一水平面內的兩根平行長直金屬導軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應強度大小為B的勻強磁場中．一質量為m(質量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數為μ.現桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導軌運動距離l時，速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)．設桿接入電路的電阻為r，導軌電阻不計，重力加速度大小為g.則此過程( )
A．桿的速度最大值為
B．流過電阻R的電荷量為
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量
D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動能的變化量
【解析】 當桿達到最大速度vm時，F－μmg－＝0得vm＝，A錯；由公式q＝＝＝，B對；在桿從開始到達到最大速度的過程中由動能定理有：WF＋Wf＋W安＝ΔEk，其中Wf＝－μmg，W安＝－Q，恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量與回路產生的焦耳熱之和，C錯；恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量與克服摩擦力做的功之和，D對．
【答案】 B、D
5．(2009上海高考)如圖，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為d.一質量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒運動速度)的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．(已知l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，d＝1 m)
(1)分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；
(2)求磁感應強度B的大?。?
(3)若撤去外力后金屬棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？
(4)若在金屬棒未出磁場區(qū)域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線．
【解析】 (1)金屬棒做勻加速運動，R兩端電壓U∝I∝ε∝v，U隨時間均勻增大，即v隨時間均勻增大，加速度為恒量．
（2）F－＝ma，以F＝0.5v＋0.4代入得
（0.5－）v＋0.4＝a，a與v無關，
所以a＝0.4 m/s2，（0.5－ ）＝0，得B＝0.5 T.
（3）x1＝at2，v0＝x2＝at，x1＋x2＝s，
所以at2＋at＝s，得：
0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1 s.
（4）可能圖線如下：
【答案】見解析
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高考物理同步（人教版） 第9章第3講 電磁感應定律的綜合應用②挑戰(zhàn)練習
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