【课标人教版】2010年《高考风向标》物理 第10章 电磁感应测试题.doc

第十章 电磁场感应 测试题一、选择题（共30分，每小题3分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得3分，选不全的得1分，有错选或不答的得0分）ONS1.如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点。O点正下方固定一个水平放置的铝线圈。让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是 A.在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次B.磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用C.磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D.磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力1、答案：C。解析：根据楞次定律分析。2、一根长为L的金属棒，在匀强磁场中沿垂直于磁场方向做匀速运动，金属棒与磁感线垂直，棒中产生的感应电动势为e，经时间t，金属棒运动了位移为s，则此时磁场的磁感应强度的大小应为（ ） （A） （B） （C） （D） 2、答案：A。解析：杆的速度为v=s/t，有E=BLv可得：B=Et/Ls 3(2008学年长宁区高三年级第一学期期末教学质量检测)如图a所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化电流i，电流随时间变化的规律如图b所示，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为N，则在下列时刻A、t1时刻NG， P有收缩的趋势B、t2时刻NG，此时穿过P的磁通量最大C、t3时刻NG，此时P中无感应电流D、t4时刻NG，此时穿过P的磁通量最小3、答案：AB。解析：t1时刻穿国P的磁通量在增加，由楞次定律知P有向下运动和收缩的趋势，因此A对；t2时刻穿过P的磁通量不变，且最大，因此B对；在t3时刻由楞次定律知P中的感应电流不为零，P由向上运动和扩大的趋势，因此C错；t4时刻穿过P的磁通量不变，且最大，因此D错。ABNS4(08上海年长宁区高三年级第一学期期末教学质量检测)如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中实验时用导线A连接铜盘的中心，用导线B连接铜盘的边缘若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，则铜盘会转动起来下列说法正确的是( )A、产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化B、若顺时针转动铜盘时电路闭合会产生感应电流，则电流从A端流出C、铜盘会转动起来，是由于铜盘沿径向排列的无数根铜条受到安培力D、若要通电使铜盘顺时针转动起来，A导线应连接外电源的正极4、答案：C。5、（2008年山东卷）两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则mLBRabA、释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB、金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC、金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D、电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少abB图9v5、答案：AC。解析：以棒为研究对象，设当棒下落距离为x时，速度为v有，；由此可得，下落之初加速度为g，A正确。由右手定则判断得出，棒下落时，流过R的电流方向为ba，因此B错误。由能的转化与守恒可得，当棒下落x时有，因此D错误。6、金属杆ab水平放置在某高处，当它被平抛进入方向坚直向上的匀强磁场中时，如图9所示，以下说法中正确的是( )A运动过程中感应电动势大小不变，且UaUbB运动过程中感应电动势大小不变，且UaUbC由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且UaUbD由于速率不断增大，所以感应电动势不断变大，且UaUb6、答案：A，杆水平方向做匀速直线运动，竖直方向不切割磁感线。7、如图5所示，内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上，环内有一带负电小球，整个装置处于竖直向下的磁场中，当磁场突然增大时，小球将（ ）A沿顺时针方向运动B沿逆时针方向运动C在原位置附近往复运动D仍然保持静止状态7答案：B。解析：由电磁感应现象，变化的磁场产生电场，电场线环形，负电荷在电场力作用逆着电场线运动8有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高度H处自由下落，如图56所示，其下边ab进入匀强磁场区域后，线圈开始减速运动，直到其上边cd刚好穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是（ ）A2mgLB2mgL+mgHC D8、答案C。解析：线圈在穿越磁场过程中，由动能定理得：，而，所以。9、图甲、乙、丙中，除导体棒ab 可沿导轨运动外，其余部分固定不动，除电阻R 外，其他各部分均不计电阻，金属导轨光滑且足够长。今给导体棒ab 一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙三种情况下关于导体棒的最终运动状态的说法，正确的是( )A.都做匀速运动 B.甲、丙做匀速运动，乙静止C.都静止 D.甲做匀速运动，乙、丙静止9、(解析：对于甲：当电容器两端的电压与金属棒产生的电动势大小一样时，回路中的电流为零，此时杆将做匀速直线运动，对于乙图只要杆运动，回路中就有感应电流，杆就要受到安培力，杆一直做加速度变小的减速运动，因此杆的速度最终为零；对于丙图，当杆产生的电动势与杆产生的电动势大小相同时，回路中的电流为零，此时杆将做匀速直线运动。)10、如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时A.有感应电流通过电阻R，大小为 B.有感应电流通过电阻R，大小为C.有感应电流通过电阻R，大小为D.没有感应电流通过电阻R10、B.提示：将圆环转换为并联电源模型，如图11如图8所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（ ）A若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈11、 A、C 解析：若未闭合，则线圈中无感应电流，运动情况不变，即与皮带保持相对静止，即线圈之间的距离保持不变。线圈闭合，则在进、出磁场时会受到安培力的阻碍作用，线圈就会与皮带发生相对运动，12、在一不小说中描述了一种这样盗听电话的方法：窃贼将并排在一起的电话线分开，在其中一根电话线的旁边铺设一条两端分别与窃听器连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，如图5所示，下列说法中正确的是（ ）A、可以窃听到电话，因为电话中的电流流进了窃听器。B、可以窃听到电话，因为电话中的电流大小时刻都在发生变化，在窃听电路中引起了感应电流。C、不能听到电话，因为窃听器的导线没有与电话线连在一起D、不能窃听到电话，窃听器的导线与电话线是绝缘的12、B解。由于电话中的电流大小是时刻都在发生变化的，电流会激发磁场，这个磁场也是变化的，根据楞次定律可知，在窃听电路中引起了感应电流。选做题13（14分）某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置如图所示，在轮子的边缘贴上小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑（即DIS实验器材）如果小线圈的面积为S，圈数为N匝，小磁体附近的磁感应强度最大值为B，回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过角，小线圈的磁感应强度由最大值变为零因此，他说“只要测得此时感应电流的平均值I，就可以测出转轮转速的大小”请你运用所学的知识，通过计算对该同学的结论作出评价13 (14分) 解析：该同学的结论是正确的 （2分）设转轮的角速度、转速分别为和n，轮子转过角所需时间为t，通过线圈的磁通量的变化量为，线圈中产生的感应电动势的平均值为E根据法拉第电磁感应定律有（3分）由闭合电路欧姆定律有I=E/R（2分）；又（2分），（2分）联立以上四式得，（3分）由此可见，该同学的结论是正确的 cdabLLl18如图所示，空间存在垂直纸面向里的两个匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，磁场宽为L，两磁场间的无场区域为，宽也为L，磁场宽度足够大。区域中两条平行直光滑金属导轨间距为l，不计导轨电阻，两导体棒ab、cd的质量均为m，电阻均为r。ab棒静止在磁场中的左边界处，cd棒静止在磁场中的左边界处，对ab棒施加一个瞬时冲量，ab棒以速度v1开始向右运动。（1）求ab棒开始运动时的加速度大小；（2）ab棒在区域运动过程中，cd棒获得的最大速度为v2，求ab棒通过区域的时间； （3）若ab棒在尚未离开区域之前，cd棒已停止运动，求：ab棒在区域运动过程中产生的焦耳热。17（1）设ab棒进入磁场区域时产生的感应电动势大小为E，电路中的电流为I， 此时ab棒受到的安培力：F安=BIL根据牛顿第二定律：F安=ma ab棒进入磁场区域时的加速度：a=B2l2v1/2mr （2）ab棒在磁场区域运动过程中，cd棒经历加速过程，两棒动量守恒，设ab棒穿出磁场时的速度为v3，此刻cd棒具有最大速度v2，有mv1=mv2+mv3ab棒在区域中做匀速直线运动，通过区域的时间t=L/v3，解得t=L/(v1-v2)（3）ab棒在区域运动过程中，cd棒克服安培力做功，最后减速为零。ab、cd棒中产生的总焦耳热为Q，由能量转化守恒定律可知.所以： ab棒中产生的焦耳热为： 必做题15、学了法拉第电磁感应定律E 后，为了定量验证感应电动势E与时间t成反比，某小组同学设计了如图15所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上。每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E。利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间t。在一次实验中得到的数据如下表： 次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329t/10-3s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646（1）观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都_(选填“相同”或“不同”)，从而实现了控制_不变；（2）在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出_，若该数据基本相等，则验证了E与t成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作_关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与t成反比。(每空1分)（2）为了验证两个是否成反比的关系，可计算出两个物理量的乘积，如果两个物理量的乘积一定，则两个物理量就成反比；若采用图象法来验证两个物理量的关系，若做出的图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则两个物理两成反比。16、（08上海）如图16所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间，试测线圈平面与螺线管的轴线垂直，可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K，改变通入螺线管的电流方向，而不改变电流大小，在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。实验次数I（A）B（103T）10.50.6221.01.2531.51.8842.02.5152.53.12（1）将开关合到位置1，待螺线管A中的电流稳定后，再将K从位置1拨到位置2，测得D的最大偏转距离为dm，已知冲击电流计的磁通灵敏度为D， D，式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B；若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为t，则试测线圈P中产生的平均感应电动势E。(2分)（2）调节可变电阻R，多次改变电流并拨动K，得到A中电流I和磁感应强度B的数据，见右表。由此可得，螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B。(3分)（3）（2分）为了减小实验误差，提高测量的准确性，可采取的措施有A、适当增加试测线圈的匝数N B、适当增大试测线圈的横截面积SC、适当增大可变电阻R的阻值 D、适当拨长拨动开关的时间tRabBMNPQ17(上海徐汇区0809学年上学期高三物理)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R0.40的电阻，质量为m0.01kg、电阻为r0.30的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，试求：时 间t（s）00.10.2 0.30.40.50.60.7下滑距离s（m）00.10.30.71.42.12.83.5（1）当t0.7s时，重力对金属棒ab做功的功率；（2）金属棒ab在开始运动的0.7s内，电阻R上产生的热量；（3）从开始运动到t0.4s的时间内，通过金属棒ab的电量。解析：（1）由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，从0.4s后以7m/s的速度匀速下落。当t0.7s时重力对金属棒ab做功的功率为：PG=mgv=0.01107=0.7W。（2）根据动能定理：WGW安mvt2mv02 W安mvt2mv02mgh0.01720.01103.50.105JQRE电0.1050.06 J（3）当金属棒匀速下落时，GF安 由此可得 mgBIL 解得：BL0.1 电量qIt0.2CvdabeeBBff ggc18、(桐城市2008年高考物理研讨会材料)如图所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场，方向一个垂直斜面向上，另一个垂直斜面向下，宽度均为L，一个质量为m，边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时，即恰好做匀速直线运动，求：（1）当边刚越过时，线框的加速度多大？方向如何？（2）当到达与中间位置时，线框又恰好作匀速运动，求线框从开始进入到边到达与中间位置时，产生的热量是多少？解析： 当边刚越过时，回路中的感应电动势为：E=2BLv回路中的电流为：I=,线框所受的安培力为：FA=2BIL=4B2L2v/R根据力的平衡有：，由此可得：FA=根据牛顿第二定律有：ma=4mgsinmgsin解得：a=3gsin，方向沿斜面向上 （2）此时的速度为vx ,由力的平衡有：，解得：vx=根据能的转化与守恒定律得： 1/2mvx2+Q=1/2mv02+2mgLsin解得：Q=1/2mv02+2mgsin1/2mvx2 = 3mgLsin/2 +15 mv2/3219（上海崇明县2008届高三第二学期第二次模拟）如图（甲）所示，平行的光滑金属导轨PQ和MN与水平方向的夹角=30，导轨间距l=0.1米，导轨上端用一电阻R相连。磁感强度为B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上，导轨足够长且电阻不计。一电阻r=1的金属棒静止搁在导轨的底端，金属棒在平行于导轨平面的恒力F作用下沿导轨向上运动，电压表稳定后的读数U与恒力F大小的关系如图（乙）所示。（1）电压表读数稳定前金属棒做什么运动？（2）金属棒的质量m和电阻R的值各是多少？RFPQNMV U（v）F（N）0 1 2 3 4 5 6 7 8605040302010（甲） （乙）题24图（3）如金属棒以2m/s2的加速度从静止起沿导轨向上做匀加速运动，请写出F随时间变化的表达式。19、（1）做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动（2）由图可知，当F1N时，开始产生电压，由力的平衡得： mgsin30=F=1N解得金属棒的质量m=0.2Kg 当达到平衡时I= ， F= mgsin30+BL U=Fsin30 由图像可知， 10 R=1 （3）棒的速度 Vtat ,I=,FA= F-FA-mgsin30 =ma F=1.4+0.01t 20. (14分）如图甲所示，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁场宽度为，正方形金属框边长为，每边电阻均为R/4，金属框以速度v的匀速直线穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，当金属框cd边到达磁场左边缘时，匀强磁场磁感应强度大小按如图乙所示的规律变化abcdabcd3L（甲）（1）求金属框进入磁场阶段，通过回路的电荷量；（2）在图丙it坐标平面上画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流i随时间t的变化图线（取逆时针方向为电流正方向）；（3）求金属框穿过磁场区的过程中cd边克服安培力做的功WBO1234B02B0-B0-2B0iO1234（乙）（丙）18（14分）解：（1）金属框进入磁场阶段产生的电动势 （2分）产生逆时针方向的感应电流 （1分）则通过回路的电荷量 （2分） （2）金属框在磁场中产生逆时针方向的感应电流 金属框离开磁场阶段产生的顺时针方向的感应电流金属框内感应电流的it图线如图所示（5分）iO1234（3）线圈进入磁场时，cd边克服安培力做的功 （1分）线圈在磁场内运动时，cd边克服安培力做功的功率，其中（1分） 此过程克服安培力做的功（1分）则 （1分）16（14分）随着越来越高的摩天大楼在各地的落成，至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这样这些钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断为此，科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场B1和B2，且B1和B2的方向相反，大小相等，即B1= B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀速运动电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框abcd内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘电梯载人时的总质量为5103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd =2m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lac相同，金属框整个回路的电阻R=9.5104，假如设计要求电梯以v1=10m/s的速度向上匀速运动，那么，（1）磁场向上运动速度v0应该为多大？（2）在电梯向上作匀速运动时，为维持它的运动，外界必须提供能量，那么这些能量是由谁提供的？此时系统的效率为多少？17（18分）如图12-4-19所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQMN。导轨平面与水平面间的夹角=37，NQ间连接有一个R=5的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？（3）金属棒达到的稳定速度是多大？（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）?19.(19分）如图12-4-20所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有两根本身不相连接的光滑金属导轨处在竖直平面内，构成与水平面平行的上、下两层。在两水平导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆1 和2 ，开始时两根金属杆都与轨道垂直，分别静止在a 处和c 处。两导轨面相距为h ，导轨间宽为L ，导轨足够长且电阻不计，每根金属杆电阻为r。现给金属杆1 一个水平向右的冲量使它具有初速度，金属杆1 离开右端b 时金属杆2 正好在b 的正下方d 处，金属杆1 落在下层导轨的e 处。d 与e 之间的距离为S。求：（1）回路内感应电流的最大值？（2）金属杆1 落在e 处时，两杆之间的距离？（3）从开始到金属杆1 离开右端b 的过程中，感应电流产生了多少热量？ 参考答案三、实验题13答案：相同，磁通量的变化量解：（1）本实验是采用控制变量法来研究的,为了控制穿过线圈的磁通量不变,因此在实验中，先控制每次实验中穿过线圈的磁通量不变，因此在每次测量的t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都应该都相同，从而就实现了控制磁通量的变化两不变。答案：感应电动势E和挡光时间t的乘积；感应电动势E与挡光时间t的倒数14解：（1）改变电流方向，磁通量变化量为原来磁通量的两倍，即2BS，代入公式计算得B=，由法拉第电磁感应定律可知电动势的平均值。（2）根据数据可得B与I成正比，比例常数约为0.00125，故B=kI（或0.00125I）（3）为了得到平均电动势的准确值，时间要尽量小，由B的计算值可看出与N和S相关联，故选择A、B。四、计算题15（14分） (14分) 解析：该同学的结论是正确的 （2分）设转轮的角速度、转速分别为和n，轮子转过角所需时间为t，通过线圈的磁通量的变化量为，线圈中产生的感应电动势的平均值为E根据法拉第电磁感应定律有（3分）由闭合电路欧姆定律有I=E/R（2分）又（2分）（2分）联立以上四式得，（3分）由此可见，该同学的结论是正确的 16解：（1）当电梯向上用匀速运动时，金属框中感应电流大小为 （2分） 金属框所受安培力 （2分）安培力大小与重力和阻力之和相等，所以 （2分）由式求得：v0=13m/s. （1分）（2）运动时电梯向上运动的能量由磁场提供的（1分）磁场提供的能量分为两部分，一部分转变为金属框的内能，另一部分克服电梯的重力和阻力做功当电梯向上作匀速运动时，金属框中感应电流由得：I =1.26104A金属框中的焦耳热功率为：P1 = I2R =1.51105W （1分）而电梯的有用功率为：P2 = mgv1=5105W （1分）阻力的功率为：P3 = f v1=5103W （1分）从而系统的机械效率= （2分） =76.2 （1分）17（1）在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大 （1分）（2）达到稳定速度时，有 -（2分） -（2分）代入数据解得 -（1分）（3） -（2分） -（2分）解得 -（1分）（4）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。 -（2分） -（2分）解得 -（2分）18、解：(1)金属棒达到匀速运动时，受绳子的拉力F、棒的重力mg、向下的安培力F1，根据力的条件平衡得： F=F1+mg F=Mg 安培力：F1=BIL 杆产生的感应电动势：E=BLv 由得：F1 可求速度： (共6分)（2）由式得出vM的函数关系式： (3分)从图象上获取数据，得到直线B1的斜率：m/skg (1分)同理： m/skg (1分)故有： 所以得： (4分)19.（1）金属杆1刚开始运动时，回路内感应电流最大，设为I，设回路内感应电动势的最大值为E，则 -（2分） -（2分）解得： -（1分）（2）金属杆1在b处的速度为，金属杆2在d处的速度为，金属杆1做平抛运动的时间为t，在这段时间内金属杆2做匀速运动，设通过的距离为，则 -（1分） -（1分）解得 -（1分）从开始到金属杆1离开右端b的过程中，金属杆1受到的安培力与金属杆2受到的安培力大小相等方向相反，所以金属杆1和金属杆2动量守恒，有：-（2分）解得 -（2分）金属杆1刚落在e处时，两杆之间的距离或或 -（2分）（3）从开始到金属杆1离开右端b的过程中，设感应电流产生的热量为Q，根据能量守恒定律： -（2分）解得： -（2分）10.如图所示，当滑动变阻器触头向左移动时，右边导轨上导体棒MN向左移动，则a、b两点和c、d两点电势关系是（ ）电源 MNcdabA B C D 解析： MN向左运动由左手定则知b点的电势高玻璃砖b光束a16、（北京石景山区2008年一模）氢原子发出a、b两种频率的光，经平行玻璃砖折射后的光路如图所示。若a光是由能级n=4向n=1跃迁时发出的，则b光可能是AA从能级n=5向n=1跃迁时发出的B从能级n=3向n=1跃迁时发出的C从能级n=5向n=2跃迁时发出的D从能级n=3向n=2跃迁时发出的3.如图所示，金属线框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区,磁场宽度大于线圈宽度。金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行。ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动。则下列说法中正确的是 c bd aFBA.线框进入磁场过程，F做的功大于线框内增加的内能B.线框完全处于磁场中的阶段，F做的功大于线框动能的增加量C.线框穿出磁场过程中，F做的功等于线框中增加的内能D.线框穿出磁场过程中，F做的功小于线框中增加的内能解析：线框匀速进入磁场由能的转化与守恒知F做的功等于线框内增加的内能，因此A错；线框完全处于磁场中的阶段，由动能定理知F做的功等于线框动能的增加量，则B错；因为磁场宽度大于线圈宽度，因此线框cd边进入磁场后线框做匀加速运动，因此线框穿出磁场过程中，线框所的安培力大于拉力，因此F做的功小于线框中增加的内能，则D对。【猜题5】如图，在水平面内有两条光滑轨道MN、PQ，其上放有两根静止的导体棒，质量分别为m1、m2。设有一质量为M的永久磁铁，从轨道和导体棒组成的平面的正上方高为h的地方落下，当磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时磁铁的速度为v，导体棒ab的动能为Ek，此过程中两根导体棒、导体棒与磁铁之间没有发生碰撞，求（1）磁铁在下落过程中受到的平均阻力？（2）磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量？【解析】（1）设磁铁在下落过程中受的平均阻力为F，有： 得： （2）对导体棒ab、cd组成的系统动量守恒，设磁铁的重心下落到轨道和导体棒组成的平面内时它们的速度分别为v1、v2有： 设磁铁在下落过程中在导体棒中产生的总热量为Q，由能量守恒有： 由可得： 【点评】本题是一道动量和能量的综合题，考查了电磁感应、动能定理、能量守恒定律、动量守恒定律等主干知识，考查了考生的分析综合能力，数学知识的运用能力。属中等以上难度的考题。abcdefB1B223(上海虹口区08-09学年度上学期高三物理测试题)如图所示，线框用裸导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，裸导体ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，在螺线管内有图示方向磁场B1，若=10T/s均匀增加，而ab所在处为匀强磁场B2=2T，螺线管匝数n=4，螺线管横截面积S=0.1m2。导体棒ab质量m=0.02kg，长L=0.1m，整个电路总电阻R=5，试求（g取10m/s2）：（）ab下落时的最大加速度。（）ab下落时能达到的最大速度。23、（16分）解：（1）螺线管产生的感应电动势： =4100.1V=4V 3分 A=0.8A 2分 安培力 F1=B2I1L=20.80.1N=0.16N 2分ab下落时的最大加速度：=m/s2=2 m/s2 2分 （2）F2=mg-F1=(0.0210-0.16)N=0.04N 1分 2= B2Lv 2分 I2= 1分F2=B2I2L 2分 v=m/s=5 m/s CC24(上海虹口区08-09学年度上学期高三物理测试题)如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2，线框A1的电阻为R，质量为M，物块A2的质量为m（Mm），两匀强磁场区域I、II的高度也为L，磁感应强度均为B，方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC进入磁场II时线框做匀速运动。求： （1）ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1； （2）ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P； （3）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。24、（15分）由机械守恒： 2分解得： 1分（2）设线框ab边进入磁场II时速度为，则线框中产生的电动势： 1分线框中的电流 1分线框受到的安培力 2分设绳对A1、A2的拉力大小为T则：对A1：T+F=Mg 1分对A2：T=mg 1分联立解得： 2分 2分 （3）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的此过程中线框一直做匀速运动，根据能量守恒得： 2分17-2（15分）如图22所示，M、N是水平放置的很长的平行金属板，两板间有垂直于纸面沿水平方向的匀强磁场，其磁感应强度大小为B=0.25T，两板间距d=0.4m，在M、N板间右侧部分有两根无阻导线P、Q与阻值为0.3的电阻相连。已知MP和QN间距离相等且等于PQ间距离的一半，一根总电阻为r=0.2均匀金属棒ab在右侧部分紧贴M、N和P、Q无摩擦滑动，忽略一切接触电阻。现有重力不计的带正电荷q=1.6109C的轻质小球以v0=7m/s的水平初速度射入两板间恰好能做匀速直线运动，则： （1）M、N间的电势差应为多少？ （2）若ab棒匀速运动，则其运动速度大小等于多少？方向如何？ （3）维持棒匀速运动的外力为多大？MONMORMOacdbq v0图22解析： （1）粒子在两板间恰好能做匀速直线以内动，所受的电场力与洛仑兹力相等，即： （2分） （2分）所以： （2分）（2）洛仑兹力方向向上，则电场力方向向下，UMN0，ab棒应向右做匀速运动（1分） （2分）（2分）解得：v=8m/s （1分）（3）因为只有cd端上有电流，受到安培力F=BILcd （2分）得： （2分）RPMabd0dooo1o1BQN19（珠海市2008年高考模拟考试）如图，竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 OO1O1O 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d0现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）求：（1）棒ab在离开磁场下边界时的速度；（2）棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；（3）试分析讨论ab棒进入磁场后可能出现的运动情况19（18分）解：（1）设ab棒离开磁场边界前做匀速运动的速度为v，产生的电动势为E = BLv（2分）电路中电流 I = （1分）对ab棒，由平衡条件得 mgBIL = 0（2分）解得 v = （1分）(2) 由能量守恒定律：mg(d0 + d) = E电 + mv2（2分）解得： （2分） （2分）（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，由mgd0 = mv0