高考回归复习—电学选择之单杆切割磁感线过程中的能量问题含答案

1、高考回归复习一电学选择之单杆切割磁感线过程中的能量问题1如图所示，间距为 L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接导轨上横跨一根质量为 m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中现使金属棒以初速度V沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法正确的是()C 整个过程中金属棒在导轨上发生的移为2qRBLA 金属棒在导轨上做匀减速运动B 整个过程中金属棒克服安培力做功为1 2 mv2D 整个过程中电阻 R上产生的焦耳热为 -mv222.如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面

2、向上的匀强磁场中，导轨上端接有一定值电阻，导轨平面的倾角为37 ,金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为02kg ,其速度大小随加速度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为Is,金属棒和导轨的电阻不计，Sin37 =0.6, cos37 =0.8, g取10ms2,则( )A F为恒力B F的最大功率为0.56WC.回路中的最大电功率等于0.56WD 金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J3如图所示，在水平面上放置间距为L的平行金属导轨 MN、PQ,左端连接阻值为 R的定值电阻。质量为m的金

3、属杆ab,垂直导轨静止放置，接入导轨间的电阻也为R,与导轨间的动摩擦因数为导轨处在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。金属杆 ab受到平行MN向左的瞬时冲量I ,向左移动了距离d停止，运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好。导轨的电阻不计，重力加速度大小为g ,则离d停止，运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好。导轨的电阻不计，重力加速度大小为g ,则整个运动过程中（）A .金属杆的最大加速度为B2L2I22m2RB 通过定值电阻 R横截面的电荷量为BdL2RC.金属杆ab克服安培力做的功等于金属杆消耗的电能D 回路中产生的焦耳热为I22mmgd4如图，倾角=30。且电阻不计

4、的光滑平行双导轨固定，导轨上端连有阻值R=1 的电阻，MNQP区域存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度B=IT的匀强磁场，质量 m=1kg、电阻r=1的导体棒ab置于导轨上及导轨间距均为并与导轨接触良好，abMPNQ。让ab从与MP相距为d1=0.5m处由静止下滑，同时对它施加一个平行于 导轨方向的力F,使ab始终沿导轨向下做 a=4ms2的匀加速直线运动，直到ab穿过磁场。已知ab的长度L=1m , MP 和 NQ 相距 d2=1.5m。重力加速度 g=10ms2。则（）A . ab刚进入磁场时受到的安培力大小为2N ab即将穿出磁场时，重力的功率为20Wab在磁场中运动的过程中，力 F 直在

5、增大 ab由静止下滑到即将穿出磁场的过程中，力F的方向不变5如图所示，两条平行光滑导轨倾斜放置在水平地面上，导轨上端接一平行板电容器，导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。放置在导轨上的金属棒从导轨上端由静止开始下滑的过程中，金属棒始终保持与导轨垂直并接触良好，忽略所有电阻，则该过程中（）的运动情况，以下说法正确的是（)A 电容器的带电量一直增加B 电容器的带电量先增加后不变C.金属棒的加速度逐渐减小D .金属棒的加速度始终不变6如图所示，间距为L=0.2m的两平行光滑导轨竖直放置，中间接有R=1.5 的电阻，导轨电阻忽略不计。在ABCD区域内存在垂直纸面向里大小为B=5T的匀强磁场。现

6、将一电阻为 r=0.5 、质量为 m=0.5kg的导体棒从磁场区域上方某高度由静止释放，导体棒进入磁场瞬间，加速度大小为6ms2,方向竖直向下，导体棒离开磁场前已达到匀速运动状态。棒通过磁场区域过程中与导轨良好接触，且整个过程中通过R的电荷量为q=3C,重力加速度g=10ms2,则以下说法正确的是（）A .导体棒进入磁场前下落的高度为0.8m 导体棒出磁场时的的速度为10ms磁场区域的高度为 3mD .经过磁场过程中电阻R产生的焦耳热为 6.75J7.如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道上端用一电阻 R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道于平面向上。质量为m的金属杆a

7、b以初速度Vo从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻)均忽略不计。则下列说法正确的是（A .金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多一十一12B .金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于mv02C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能一定相等D .金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的焦尔热&如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，上端用导线相连，导轨平面与水平方向成角,=37 两导轨间距为 L,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B

8、,金属棒ab放置在导轨上并由静止释放，金属棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。ab棒的质量为m、接入电路部分的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，金属棒恰好达到最大速度，导轨和上端金属导线的电阻不计，则在金属棒这一运动过程中（）A 金属棒两端的最大电压为3mgR5B2L2B .金属棒受到安培力冲量大小为BqLC .金属棒沿导轨下滑的距离为5BLD .金属棒中产生的焦耳热为 mgqR5BL2 2g R-4450 B L9m39如图所示，两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为?勺斜面上，导轨在左端接有电阻R,导轨的电阻可m、电阻可忽略不计的金属棒ab在沿忽略不计，斜面处在匀强磁场中

9、，磁场方向垂直斜面向上，质量为斜面与棒垂直的恒力 F作用下沿导轨由静止开始上滑，并上升h高度，在这一过程中（）A 作用在金属棒上的合力所做的功大于零恒力F所做的功等于 mgh与电阻R上发出的焦耳热之和恒力F与安培力的合力的瞬时功率一定时刻在变化D .恒力F与重力mg的合力所做的功大于电阻 R上产生的焦耳热10如图所示，宽为 L的足够长光滑导轨竖直放置，导轨电阻不计，下端接有阻值为R的电阻，空间存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ,质量为m的导体棒电阻不计，与导轨接触良好，重力加速度为g,现给导体棒一向上的初速度Vo,使其自水平位置 MN开始运动，vo mgR，对于导体棒B2L

10、2KXX*X耳-XXXKXXInlXXXI M fL-4JCKftXA 导体棒上升过程中加速度越来越大B 导体棒在上升过程中 R产生的焦耳热大于导体棒自最高点返回至MN过程中R产生的焦耳热C 导体棒上升过程中通过R的电量等于导体棒自最高点返回至D 导体棒返回至 MN前一定有一段匀速运动的过程 11 如图所示，两平行导轨放置在水平面内，导轨右端与阻值为 的长方形匀强磁场区域边界与导轨平行或垂直，磁感应强度大小为MN过程中通过R的电量R1的电阻相连，一长为 L1、宽为L2(L1L2)B,方向竖直向下，一导体棒放置在导轨上并与导轨接触良好，导体棒电阻为R2.两平行导轨间的距离大于 L1,导轨电阻不计

11、，第一次让导体棒在外力作用下以大小为 V的恒定速度通过磁场区域，第二次将长方形磁场区域的长、宽互换，让导体棒在A 在导体棒第一次通过磁场区域的过程中,通过电阻的电荷量为B 在导体棒第二次通过磁场区域的过程中,通过电阻的电荷量为C 在导体棒第一次通过磁场区域的过程中,电阻上消耗的电能为D 在导体棒第二次通过磁场区域的过程中,导体棒上消耗的电能为12如图所示，固定在同一水平面内的两平行长直金属导轨，间距为4 的电阻，整个装置处在竖直向上、大小为2T的匀强磁场中。RlR22BL1L2R1 R2B2L1L22VR(R R)2B2L2L12VR,(R R2)21m,其左端用导线接有两个阻值为一质量为2k

12、g的导体杆MN垂直于导轨放置，已知杆接入电路的电阻为2,杆与导轨之间的动摩擦因数为 0. 5。对杆施加水平向右、大小为 20N的拉力，杆从静止开始沿导轨运动，杆与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度g=10ms2外力作用下以大小为 2v的恒定速度通过磁场区域，下列说法正确的是(A . M点的电势高于N点B .杆运动的最大速度是 10msC.杆上产生的焦耳热与两电阻产生焦耳热的和相等D .当杆达到最大速度时，MN两点间的电势差大小为 20V13如图所示，左端接有阻值为R的足够长的平行光滑导轨 CE、DF的间距为L,导轨固定在水平面上，且处在磁感应强度为 B、竖直向下的匀强磁场中，一质量

13、为m、电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置在导轨上静止，导轨的电阻不计。某时刻给金属棒ab 一个水平向右的瞬时冲量I ,导体棒将向右运动，最后停下来，则此过程（）XOXXX XXrlXXXXTXXXDX xxA .金属棒做匀减速直线运动直至停止运动B.电阻R上产生的焦耳热为2mC.通过导体棒ab横截面的电荷量为BLD .导体棒ab运动的位移为KR r)22-B2L214.如图甲所示为足够长、倾斜放置的平行光滑导轨，处在垂直斜面向上的匀强磁场中，导轨上端接定值电阻，导轨平面的倾角为37 金属棒垂直导轨放置，用一平行于斜面向上的拉力F拉着金属棒由静止向上运动，金属棒的质量为02kg ,其速度大小随加速

14、度大小的变化关系如图乙所示，且金属棒由静止加速到最大速度的时间为1s,金属棒和导轨的电阻不计，Sin 37=0.6 , CoS 37=0.8, g取10ms2,则（）A . F的大小会随着棒高度的变化而变化B.回路中的最大电功率等于056WC. F的最大功率为056WD .金属棒由静止加速到最大速度这段时间内定值电阻上产生的焦耳热是0.26J15.如图所示的 “ U”框架固定在绝缘水平面上，两导轨之间的距离为L,左端连接一阻值为 R的定值电阻，阻值为r、质量为m的金属棒垂直地放在导轨上，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现给金属棒以水平向右的初速度V0,金属棒向右运动的距离

15、为X后停止运动，已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为Q,重力加速度为g ,忽略导轨的电阻，整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中（TXXXXXX R X X % XXXXA .磁场对金属棒做功为UQRB.流过金属棒的电荷量为BLXR rC.整个过程因摩擦而产生的热量为1尹V0D .金属棒与导轨之间的动摩擦因数为2Vo2gxmgxR16.如图所示，固定轨道由倾角为的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，两导轨间距为L ,上端用阻值为 R的电阻连接。在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m、接入电路的有效电阻为

16、R的金属杆MN从斜导MN滑至斜轨道的最底端 P2Q2处,轨上某一高度处由静止开始（t=0）沿斜导轨匀加速下滑，经过时间t0杆MN始终垂直于导轨并与导轨此时速度大小为 V并撤去拉力，杆 MN在水平导轨上减速运动直至停止，杆保持良好接触，导轨的电阻以及一切摩擦均不计。则下列说法正确的是（A .杆MN中通过的最大感应电流2RB.杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量qBLvt04RC.撤去拉力后，杆 MN在水平轨道上运动的路程 S2mRvB2L2D 撤去拉力后，回路中产生的焦耳热为1 2mv217如图所示，在磁感应强度为 B竖直向下的匀强磁场中，水平固定放置有一成 450角的金属导轨，导轨

17、平面垂直于磁场方向。在外力 F作用下金属杆 MN以速度V从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度V的方向与OX方向平行，金属杆与导轨单位长度的电阻为r,金属杆与导轨接触良好（即无接触电阻）。F列说法正确的是（A t时刻感应电动势的表达式为B.金属杆中感应电流的大小为C t时刻外力F的瞬时功率为B2BV(2. 2)r_B2VL(2 2)rD .经过时间t后金属杆与导轨产生的焦耳热为B3v4t218如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、n的高和间距均为d磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I和时的速度相等金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好，其余电阻不计，重

18、力加速度为g.金属杆（）A .刚进入磁场I时加速度方向竖直向下B 穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为 4mgd?2?D 释放时距磁场I上边界的高度h可能小于初不19如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度 L=Im ,一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端 M与P之间连接阻值为 R=0.50 的电阻，质量为 m=0.01kg、电阻为r=0.20 的金属 棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离X与时间t的关系如图所示，图象中的 OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，取 g=10ms2 （忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），则（）A .通过金属棒ab的电流方向由b到aB 磁感应强度B为0.01TC.金属棒ab在开始的6s内产生的热量为3.465JD 金属棒ab在开始的3.5s内通过的电荷量为 2.8C20.如图，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨间距为d其右端接有阻值为 R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的磁场中。一质量为 m （质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放