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文檔簡介

1、內裝訂線學校:_姓名:_班級:_考號:_外裝訂線2013-2014學年度北京師范大學萬寧附屬中學電磁感應導體棒平動切割類問題訓練卷考試范圍:電磁感應;命題人:孫煒煜;審題人:王占國注意事項:1答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2請將答案正確填寫在答題卡上第I卷(選擇題)請點擊修改第I卷的文字說明評卷人得分一、選擇題(題型注釋)1圖中EF、GH為平行的金屬導軌,其電阻可不計,R為電阻器,C為電容器,AB為可在EF和GH上滑動的導體橫桿,有均勻磁場垂直于導軌平面.若用I1和I2分別表示圖中該處導線中的電流,則當橫桿AB( )A勻速滑動時,I1=0,I2=0B勻速滑動時,I10,I20C加速滑

2、動時,I1=0,I2=0D加速滑動時,I10,I20【答案】D【解析】試題分析:當AB切割磁感線時,相當于電源電容器的特點“隔直流”,兩端間電壓變化時,會有充電電流或放電電流勻速滑動,電動勢不變,電容器兩端間的電壓不變,所以I2=0,I10,故AB均錯誤;加速滑動,根據知,電動勢增大,電容兩端的電壓增大,所帶的電量要增加,此時有充電電流,所以I10,I20,故C錯誤,D正確所以選D考點:本題考查導體切割磁感線時的感應電動勢、閉合電路的歐姆定律及電容器對電流的作用2如圖所示,在勻強磁場中,MN、PQ是兩根平行的金屬導軌,而abcd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,同時以相同速度向右運動時,正確的

3、有(     )A電壓表有讀數,電流表有讀數B電壓表無讀數,電流表有讀數C電壓表無讀數,電流表無讀數D電壓表有讀數,電流表無讀數【答案】C【解析】試題分析:當兩棒以相同的速度向右勻速運動時,回路的磁通量不變,沒有感應電流產生,電流表沒有讀數電壓表是由電流表改裝而成的,其核心是電流表,有電流通過電壓表時,電壓表即有示數,沒有電流通過電壓表時,指針不偏轉,電壓表就沒有讀數故C正確考點:本題考查感應電動勢的產生條件、感應電流的產生條件及電表工作原理3在磁感應強度為B、方向如圖所示的勻強磁場中,金屬桿PQ在寬為l的平行金屬導軌上以速度v向右勻速滑動,若PQ的電阻為R/3;

4、則P、Q之間的電壓及通過電阻R的感應電流方向為( )ABlv,ab B3Blv/4,abCBlv/4,ab DBlv,ba【答案】B【解析】試題分析:由右手定則可以判斷感應電流的方向為Q到P,所以流經電阻R的感應電流方向ab,再由法拉第電磁感應定律,由閉合電路歐姆定律,P、Q之間的電壓=,故B選項正確??键c:右手定則 法拉第電磁感應定律 閉合電路歐姆定律4如圖所示,固定于水平絕緣面上的很長的金屬導軌,表面粗糙、電阻不計,導軌左端與一個定值電阻R相連,金屬棒ab的質量為m,電阻不計,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向垂直導軌平面,則當棒ab在水平恒力F的作用下從靜止起向右滑動的過程中RabA.恒力

5、F做的功等于電路中產生的電能;B.恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產生的電能;C.克服安培力做的功等于電路中產生的電能;D.恒力F與摩擦力的合力做的功等于電路中產生的電能與棒ab獲得的動能之和?!敬鸢浮緾D【解析】試題分析:由動能定理可得:恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動能,而安培力做功導致電路中的消耗電能,產生熱能故A錯誤;由動能定理可得:恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動能,而安培力做功導致電路中的消耗電能,產生內能故B錯誤;安培力做功等于電路中產生的電能,從而產生熱能故C正確;由動能定理可得:恒力、安培力與摩擦力的合力功等于棒獲得的動能,而安培力做功導致電路中的消耗

6、電能,產生熱能故D正確;考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;電磁感應中的能量轉化5如圖所示,兩根相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R.整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內)現對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動令E表示MN產生的電動勢,U表示MN兩端的電壓的大小,則()AUBlvBEBlvC流過固定電阻R的感應電流由b到dD流過固定電阻R的感應電流由d到b【答案】ABC【解析】試題分析:根據電磁感應定律,MN產生的電動勢 EBlv,由于MN

7、的電阻與外電路電阻相同,所以MN兩端的電壓UEBlv ,根據右手定則,流過固定電阻R的感應電流由b到d。考點: 電磁感應定律 右手定則6如圖所示,水平光滑的平行金屬導軌,左端接有電阻R,勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內,質量一定的金屬棒PQ垂直導軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運動,當其通過位置a、b時,速率分別為va、vb,到位置c時棒剛好靜止,設導軌與棒的電阻均不計,a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中( )A回路中產生的內能不相等B棒運動的加速度相等C安培力做功相等D通過棒橫截面的電量相等【答案】D【解析】試題分析:金屬棒受到的安培力:,金屬棒受

8、到的安培力水平向左,金屬棒在安培力作用下做減速運動,速度v越來越小,導體棒克服安培力做功,把金屬棒的動能轉化為內能,由于ab間距離與bc間距離相等,安培力F從a到c逐漸減小,由定性分析可知,從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多,因此在a到b的過程產生的內能多,故A錯誤,C錯誤;金屬棒PQ在運動過程中所受到的合力是安培力,由牛頓第二定律得:,由于v減小,所以金屬棒向右運動過程中,加速度逐漸減小,故B錯誤;金屬棒運動過程中,電路產生的感應電荷量,從a到b的過程中與從b到c的過程中,回路面積的變化量S相等,B、R相等,因此,通過棒橫截面積的電荷量相等,故D正確;所以選D考點:本題考查

9、導體切割磁感線時的感應電動勢、法拉第電磁感應定律、電磁感應中的能量轉化,同時考查綜合運用電磁感應、電路知識、牛頓定律等知識的能力7 如圖所示平行的金屬雙軌與電路處在豎直向下的勻強磁場B中,一金屬桿放在金屬雙軌上在恒定外力F作用下做勻速運動,則在開關S A.閉合瞬間通過金屬桿的電流增大B閉合瞬間通過金屬桿的電流減小C閉合后金屬桿先減速后勻速D閉合后金屬桿先加速后勻速【答案】A、C【解析】試題分析:由題意可知金屬桿所受恒定外力F和安培力是對平衡力,當開關S閉合瞬間,感應電動勢不變,電路中總電阻減小,由I=/r可知感應電流增大,所以A正確;感應電流增大,安培力增大,合外力方向和運動方向相反,金屬桿開

10、始做減速運動,由=BLV,可知感應電動勢減小,感應電流減小,安培力減小,當安培力減小到和恒定外力F相等時,金屬棒做勻速運動,所以C正確??键c:本題主要考查安培力作用下導體的運動。8如圖所示,電阻為r的金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行(導軌電阻忽略不計),定值電阻R與金屬棒構成閉合回路,整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中,下列敘述正確的是Aab桿中的電流強度與速率v成正比 B磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C電阻R上產生的電熱功率與速率v成正比 D外力對ab桿做功的功率與速率v成正比【答案】AB【解析】試題分析:桿中產生的感應電動勢為,桿中的電流強度,所以ab桿中的電流強

11、度與速率v成正比;磁場作用于ab桿的安培力,所以磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比;電阻R上產生的電熱功率,所以電阻R上產生的電熱功率與速率v的平方成正比;外力對ab桿做功的功率,所以外力對ab桿做功的功率與速率v的平方成正比。選項AB正確??键c:此題考查法拉第電磁感應定律及電功、電功率等知識點。9如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導軌上有一質量為m的金屬棒ab。導軌的一端連接電阻R,其他電阻均不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向下,金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止起向右運動。則 ( )A隨著ab運動速度的增大,其加速度也增大B外力F對ab做的功等于電路中產生的電能C當ab做勻

12、速運動時,外力F做功的功率等于電路中的電功率D無論ab做何種運動,它克服安培力做的功一定等于電路中產生的電能【答案】CD【解析】試題分析:隨著ab運動速度的增大,安培力增大,由F-BIL=ma可知加速度減小,A錯;如果導體棒速度增大,外力F對ab做的功等于電路中產生的電能與動能變化量之和,B錯;當ab做勻速運動時,由動能定理可知外力F做功的功率等于電路中的電功率,C對;同理由功能關系可知無論ab做何種運動,它克服安培力做的功一定等于電路中產生的電能,D對,故選CD考點:考查電磁感應與能量點評:本題難度較小,巧妙應用動能定理和功能關系,克服安培力做了多少功就有多少電能產生10如圖所示,在一勻強磁

13、場中有一足夠長的U形導線框abcd,線框處于水平面內,磁場與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導體桿,它可以在ab、cd上無摩擦地滑動.桿ef及線框中導線的電阻都可不計開始時,給ef一個向右的初速度,則 Aef將向右勻減速運動Bef運動的加速度越來越小CR的熱功率均勻減小Def減少的動能等于R產生的熱量【答案】BD【解析】試題分析:金屬棒向右運動時會切割磁感線產生電動勢、電流,此時的安培力:根據牛頓第二定律:所以物體減速的過程中加速度隨著速度v的減小而減小,直到物體速度減為零,A錯誤,B正確;根據公式可得R的熱功率不是均勻減小,C錯誤;根據能量守恒可得ef減少的動能等于R產生的熱

14、量,D正確;故選BD考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;點評:此類題目的解題關鍵點是能夠靈活應用法拉第電磁感應定律與安培力公式,推導出適當的表達式判斷物理量的變化11下圖是法拉第做成的世界上第一臺發(fā)電機模型的原理圖。將銅盤放在磁場中,讓磁感線垂直穿過銅盤;圖中a、b導線與銅盤的中軸線處在同一豎直平面內;轉動銅盤,就可以使閉合電路獲得電流。若圖中銅盤半徑為L,勻強磁場的磁感應強度為B,回路總電阻為 R,從上往下看逆時針勻速轉動銅盤的角速度為。則下列說法正確的是( )abBA回路中有大小和方向作周期性變化的電流B回路中電流大小恒定,且等于C回路中電流方向不變,且從b導線流進燈泡,再從a導線流向旋轉

15、的銅盤D若將勻強磁場改為仍然垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場,不轉動銅盤,燈泡中也會有電流流過【答案】C【解析】試題分析:A、B銅盤轉動產生的感應電動勢為,B、L、不變,E不變,根據歐姆定律得得,電流恒定不變故A B錯誤。C、根據右手定則判斷,回路中電流方向不變,從b導線流進燈泡,再從a流向旋轉的銅盤故C正確。D、垂直穿過銅盤的正弦變化的磁場,銅盤中產生渦旋電場,但a、b間無電勢差,燈泡中沒有電流流過故D錯誤。故選C考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;閉合電路的歐姆定律點評:本題是轉動切割磁感線類型,運用等效法處理導體中有無電流,要看導體兩端是否存在電勢差。這類題目常常需要把速度折算成重點的速度。

16、12如圖所示,一個繞圓心軸MN勻速轉動的金屬圓盤,勻強磁場垂直于圓盤平面,磁感應強度為B,圓盤中心和圓盤邊緣通過電刷與螺線管相連,圓盤轉動方向如圖所示,則下述結論中正確的是FEA圓盤上的電流由圓心流向邊緣 B圓盤上的電流由邊緣流向圓心C金屬圓盤上各處電勢相等D螺線管產生的磁場,F端為N極【答案】A【解析】試題分析:當圓盤轉動方向如圖所示時,根據右手定則可判斷出圓盤上的感應電流方向是從圓心流向邊緣的,故A是正確的;B就是不對的;由于圓盤上在感應電流,故其上的電勢并不相等,C不對;再對螺線管中的電流方向,由安培定則可判斷出E端為N極,故D也是不對的??键c:利用右手定則判斷感應電流的方向。13夏天將

17、到,在北半球,當我們抬頭觀看教室內的電扇時,發(fā)現電扇正在逆時針轉動。金屬材質的電扇示意圖如圖,由于電磁場的存在,下列關于A、O兩點的電勢及電勢差的說法,正確的是( ) AA點電勢比O點電勢高 BA點電勢比O點電勢低 CA點電勢比O點電勢相等 D扇葉長度越短,轉速越快,兩點間的電勢差數值越大【答案】A【解析】試題分析:在北半球地磁場的豎直分量豎直向下,由楞次定律可判斷OA電流方向由O到A,再根據在電源內部電流由負極流向正極,可知A點為正極,電勢高,A對;由E=BLV可知CD錯誤;考點:考查了導體切割磁感線運動點評:關鍵是根據楞次定律判斷電流方向14如圖所示,男女兩位同學一起搖繩,男同學站在女同學

18、們的正東方向,兩位同學分別捏住絕緣的長金屬導線的兩端迅速搖動,若金屬導線兩端連接在一個靈敏電流表的兩個接線柱上.下述說法中正確的是A搖動過程中導線中的電流方向始終不改變B搖動過程中導線中的電流是交變電流C若兩同學加快搖動金屬導線,其他條件不變,則流過電流表的電流將變大D若兩同學改為南北方向站立搖繩,其他條件不變 ,則流過電流表的電流將變大【答案】BC【解析】試題分析:搖動過程中切割磁感線的方向在變,根據右手定則,感應電流的方向也在變,所以產生的是交變電流故A錯誤B正確加快搖動的速度,根據E=BLv,知產生的感應電動勢的大小在增大,所以感應電流增大故C正確改為南北方向站立搖繩,不切割磁感線,不產

19、生感應電流故D錯誤故選BC考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;右手定則點評:解決本題的關鍵掌握感應電動勢的大小公式,以及會用右手定則判斷感應電流的方向15如圖所示,在蹄形磁鐵的兩極間有一可以轉動的銅盤(不計各種摩擦),現讓銅盤轉動下面對觀察到的現象描述及解釋正確的是:A銅盤中沒有感應電動勢、沒有感應電流,銅盤將一直轉動下去B銅盤中有感應電動勢、沒有感應電流,銅盤將一直轉動下去C銅盤中既有感應電動勢又有感應電流,銅盤將很快停下D銅盤中既有感應電動勢又有感應電流,銅盤將越轉越快【答案】C【解析】試題分析:因為銅盤轉動會切割磁感線,就有感應電動勢,有感應電流,就會受到反向的安培力,銅盤最終會停下來,

20、故選C考點:考查了導體切割磁感線運動點評:基礎題,比較簡單,關鍵是知道銅盤的半徑在做切割磁感線運動16飛機在北半球的上空以速度v水平飛行,飛機機身長為a,翼展為b;該空間地磁場磁感應強度的水平分量為B1,豎直分量為B2;駕駛員左側機翼的端點用A表示,右側機翼的端點用B表示,用E表示飛機產生的感應電動勢,則( )A.E=B1vb,且A點電勢低于B點電勢 B.E=B1vb,且A點電勢高于B點電勢C.E=B2vb,且A點電勢低于B點電勢 D. ,且A點電勢高于B點電勢【答案】D【解析】試題分析:當飛機在北半球水平飛行時,由于地磁場的存在,且地磁場的豎直分量方向豎直向下,則由右手定則可判定機翼左端A的

21、電勢比右端B的電勢高電動勢大小為:故選D考點:考查了導體切割磁感線運動點評:由于地磁場的存在,當飛機在北半球水平飛行時,兩機翼的兩端點之間會有一定的電勢差,相當于金屬棒在切割磁感線一樣從飛行員角度看,磁場向下則由右手定則可判定機翼左端的電勢比右端的電勢高17如圖所示,在甲、乙、丙三圖中,除導體棒ab棒可動外,其余部分均固定不動,乙圖中的電容器C原來不帶電,設導體棒、導軌、和直流電源的電阻均可忽略,導體棒和導軌間的摩擦也不計,圖中裝置均在水平面內,且都處于方向豎直向下的勻強磁場中,導軌足夠長,今給導體棒ab一個向右的初速度v0,在甲、乙、丙三種情形下,導體棒ab的最終運動狀態(tài)是( ) v0abR

22、ACBD甲R乙v0abACBDCR丙v0abACBDE丙A、三種情形下,導體棒ab最終均做勻速運動B、乙、丙中,ab棒最終將以相同速度做勻速運動;甲中,ab棒最終靜止C、乙、丙中,ab棒最終將以不同的速度做勻速運動;甲中,ab棒最終靜止D、三種情形下導體棒ab最終均靜止【答案】C【解析】試題分析:乙圖中ab棒產生感應電動勢對C充電,C兩板間電勢差與感應電電動勢相同時,沒有電流做向右的勻速直線運動;甲圖中導體棒在初速度作用下,切割磁感線,產生電動勢,出現安培力,阻礙其向前運動,其動能正轉化為熱能,最終會靜止;而丙圖雖在初速度作用下,但卻受到向左的安培力,則桿向右減速運動,然而還要向左運動從而使金

23、屬桿切割磁感線產生電動勢與電源的電動勢相等時,且處于并聯狀態(tài)所以金屬桿最終處于左的勻速直線運動由此得選項C正確,ABD錯誤故選:C考點:考查了共點力平衡條件極其應用點評:乙圖最后是感應電動勢與電容器兩板間電壓相等,甲圖過程中,動能轉化為內能,最終靜止;而丙圖金屬桿產生的電動勢與電源的電動勢相互抵消,使桿處于不受任何力,處于勻速直線運動18半徑為a右端開小口的導體圓環(huán)和長為2a的導體直桿,單位長度電阻均為R0。圓環(huán)水平固定放置,整個內部區(qū)域分布著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度為B。桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運動,桿始終有兩點與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,桿的位置由確定,如

24、圖所示。則A0時,桿產生的電動勢為B時,桿產生的電動勢為C0時,桿受的安培力大小為D時,桿受的安培力大小為【答案】AD【解析】試題分析:隨著導體棒的移動,其切割磁感線的長度在變化,根據幾何知識,導體棒切割磁感線的有效長度為,其產生的電動勢為,當時,產生的電動勢為,導體棒與左端圓環(huán)形成閉合回路,產生的電流為,桿受到的安培力為,A正確,C錯誤,當時,產生的電動勢為,導體棒與左端圓環(huán)形成閉合回路,產生的電流為,所以桿受到的安培力為,B錯誤,D正確,考點:考查了導體切割磁感線運動,點評:本題中導體切割磁感線的有效長度在變化,所以需要先求出有效長度的表達式,并且,隨著桿的運動,電路中的電阻也在變化著,1

25、9如圖4所示,有一用鋁板制成的U型框,將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框中,使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動,懸掛拉力為FT,則() A懸線豎直,FTmgB懸線豎直,FT>mgC懸線豎直,FT<mgD無法確定FT的大小和方向【答案】A【解析】設兩板間的距離為L,由于向左運動的過程中豎直板切割磁感線,產生動生電動勢,由右手定則判斷下板電勢高于上板,動生電動勢大小EBLv,即帶電小球處于電勢差為BLv的電場中,所受電場力F電qE電qqqvB.設小球帶正電,則所受電場力方向向上同時小球所受洛倫茲力F洛qvB,方向由左手定則判斷豎直向下,即F電F洛,所以FTmg

26、.同理分析可知當小球帶負電時,FTmg.故無論小球帶什么電,FTmg.選項A正確20如圖,在水平桌面上放置兩條相距l(xiāng)的平行光滑導軌ab與cd,阻值為R的電阻與不計電阻的導軌的a、c端相連。不計電阻的滑桿MN垂直于導軌并可在導軌上滑動。整個裝置放于勻強磁場中,磁場的方向豎直向上,磁感應強度的大小為B?;瑮U的中點系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與一質量為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài)。若從靜止開始釋放物塊,用i表示回路中的感應電流,g表示重力加速度,則在物塊下落過程中物塊的速度不可能 ( )A小于 B等于 C小于 D等于【答案】C【解析】最大速度時,A正確;,B正確;根據能量有:

27、,C錯誤;MN產生的最大感應電動勢為,D正確21如圖所示,平行導軌間距為d,一端跨接一個電阻R,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直于平行金屬導軌所在平面一根金屬棒與導軌成角放置,金屬棒與導軌的電阻均不計當金屬棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v在金屬導軌上滑行時,通過電阻R的電流是() A. B. C. D. 【答案】D【解析】電流應等于感應電動勢除以電阻R,問題在于感應電動勢應如何計算能夠引起感應電流的電動勢是MN間產生的電動勢,所以有效切割長度應為.而用已知參數表示應為,所以有效切割長度l.則EBlv,I,所以選項D正確22如圖所示,兩根水平放置的相互平行的金屬導軌ab、cd,表面光滑,處在豎

28、直向上的勻強磁場中,金屬棒PQ垂直于導軌放在上面,以速度v向右勻速運動,欲使棒PQ停下來,下面的措施可行的是(導軌足夠長,棒PQ有電阻)( )A.在PQ右側垂直于導軌再放上一根同樣的金屬棒B.在PQ右側垂直于導軌再放上一根質量和電阻均比棒PQ大的金屬棒C.將導軌的a、c兩端用導線連接起來D.在導軌的a、c兩端用導線連接一個電容器【答案】選C.【解析】在PQ棒右側放金屬棒時,回路中會有感應電流,使金屬棒加速,PQ棒減速,當獲得共同速度時,回路中感應電流為零,兩棒都將勻速運動,A、B項錯誤.當一端或兩端用導線連接時,PQ的動能將轉化為內能而最終靜止,C項正確.若在a、c兩端連接一個電容器,在電容器

29、的充電過程中電路中有感應電流,導體棒在安培力的作用下減速,當導體棒的感應電動勢與電容器兩端的電壓相等時,導體棒勻速運動.D項錯.23如圖所示,在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中,讓導體PQ在 U形導軌上以v=10m/s向右勻速滑動,兩導軌間距離l=0.8m,則產生的感應電動勢的大小和PQ中的電流方向分別是( )A 4V,由P向Q B 0.4V,由Q向PC 4V,由Q向P D 0.4V,由P向Q【答案】C【解析】根據公式得,根據右手定則得電流方向有Q流向P,選C。24一航天飛機下有一細金屬桿,桿指向地心若僅考慮地磁場的影響,則當航天飛機位于赤道上空()A由東向西水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的

30、方向一定由上向下B由西向東水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向一定由上向下C沿經過地磁極的經線由南向北水平飛行時,金屬桿中感應電動勢的方向由下向上D沿經過地磁極的經線由北向南水平飛行時,金屬桿中一定沒有感應電動勢【答案】AD【解析】當航天飛機位于赤道上空由東向西水平飛行時,地磁場水平分量由南指北,由楞次定律可知感應電流方向由上到下,A對;當航天飛機位于赤道上空沿經過地磁極的經線由北向南水平飛行時,不切割磁感線,沒有電動勢產生25用同樣粗細的銅、鋁、鐵做成三根相同長度的直導線,分別放在電阻不計的光滑水平導軌上,使導線與導軌保持垂直,勻強磁場方向如圖所示。用外力使導線向右做勻速運動,且每次外力消耗

31、的功率均相同,則: A銅導線運動速度最大B鐵導線運動速度最大C三根導線上產生的感應電動勢相同D在相同時間內,它們產生的熱量相等【答案】BD【解析】同樣粗細,由電阻定律可知,鐵的電阻最大,拉力做功的功率轉化為焦耳熱功率,可知鐵棒的電流最小,由F=BIL可知,鐵棒所受安培力最小,拉力最小,由功率P=Fv可知鐵棒的速度最大,A錯;B對;感應電動勢E=BLV可知,鐵棒的感應電動勢最大,C錯;熱功率相同,D對;26如圖所示,導體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上,圓環(huán)通過電刷與導線c、d相接,c、d兩個端點接在匝數比5:1(左邊比右邊)的理想變壓器圈兩端,變壓器副線圈接

32、一滑動變阻器,勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下。設導體棒ab長為L(電阻不計),并繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO以角速度勻速轉動。當變阻器的阻值為R時,通過電流表的電流為I,則()OOabARcdBA變阻器兩端的電壓U=IRB變阻器上消耗的功率為P=25I2R C導體棒ab所受的最大安培力F=BILD導體棒ab在最高點時兩端感應電動勢為0【答案】B【解析】根據變壓器電流與匝數成反比,可得電阻器上的電流為5I,兩端的電壓為U=5IR,C錯誤;消耗的功率為P=25I2R,B正確;安培表電流I為有效值,電流最大值為,則導體棒ab所受的最大安培力F=BL,C錯誤。導體棒ab在最高

33、點時,垂直切割磁感線,兩端感應電動勢最大,D錯誤。27在勻強磁場中放置一個電阻不計的平行金屬導軌,導軌跟大線圈M相連,導軌上放一根導線ab,磁感線垂直于導軌所在的平面,欲使M所包圍的小線圈N產生順時針方向的感應電流,則導線的運動情況可能是( )A勻速向右運動 B減速向右運動C加速向右運動 D減速向左運動【答案】B【解析】導體棒向右運動,產生的感應電流順時針流過M,如果速度減小,產生的電流減小,穿過N的磁通量減小,在N上產生的感應電流的磁場與原磁場方向相同,B對;28如圖所示,固定在水平面上的三角形導線框PQS頂角為處于垂直于紙面向里的勻強磁場中一根用與導線框同樣材料制作的導線棒MN放在導線框上

34、,保持MNQS用水平力F拉MN向右勻速運動,MN與導軌間的接觸電阻和摩擦都忽略不計則下列說法中正確的是( )A回路中的感應電流方向不變,大小逐漸增大B回路中的感應電流方向不變,大小逐漸減小C回路中的感應電流方向和大小都保持不變D水平力F的大小保持不變【答案】C【解析】由右手定則知,回路的電流方向不變,MN向右勻速運動,切割磁感線的長度為:,電阻為,產生的感應電流為,電流大小不變,C正確;根據安培力公式有:,D錯誤。29如圖所示,MN、PQ是兩條在水平面內、平行放置的光滑金屬導軌,導軌的右端接理想變壓器的原線圈,變壓器的副線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路,變壓器的原副線圈匝數之比n1n2 =k,

35、導軌寬度為L。質量為m的導體棒ab垂直MN、PQ放在導軌上,在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),已知垂直軌道平面的勻強磁場的磁感應強度為B,導軌、導體棒、導線和線圈的電阻均不計,電流表為理想交流電表,導體棒始終在磁場中運動。則下列說法中正確的是A在t=時刻電流表的示數為B導體棒兩端的最大電壓為BLvmC電阻R上消耗的功率為D從t=0至t=的時間內水平外力所做的功為T【答案】ABC【解析】導體棒ab在水平外力作用下,從t=0時刻開始往復運動,其速度隨時間變化的規(guī)律是v=vmsin(t),產生的感應電動勢為E=BLv=BLvmsin(t),為正

36、弦交變電流,導體棒兩端的最大電壓為BLvm,變壓器原線圈輸入電壓有效值為U1=BLvm/,由變壓公式可得副線圈輸出電壓有效值U2=BLvm/(k),輸出功率為P=,電阻R上消耗的功率為,變壓器原線圈電流,即任意時刻電流表的示數為,選項ABC正確;由能量守恒定律,從t=0至t=的時間內水平外力所做的功為W=PT/4+m=T+m,選項D錯誤。30如圖所示,相距為l的光滑平行金屬導軌ab、cd放置在水平桌面上,阻值為R的電阻與導軌的兩端a、c相連?;瑮UMN質量為m,垂直于導軌并可在導軌上自由滑動,不計導軌、滑桿以及導線的電阻整個裝置放于豎直方向的范圍足夠大的勻強磁場中,磁感應強度的大小為B滑桿的中點

37、系一不可伸長的輕繩,繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后,與另一質量也為m的物塊相連,繩處于拉直狀態(tài)現將物塊由靜止釋放,當物塊達到最大速度時,物塊的下落高度,用g表示重力加速度,則在物塊由靜止開始下落至速度最大的過程中A物塊達到的最大速度是 B通過電阻R的電荷量是C電阻R放出的熱量為 D滑稈MN產生的最大感應電動勢為【答案】ABD【解析】最大速度時,A正確;,B正確;根據能量有:,C錯誤;MN產生的最大感應電動勢為,D正確31在圖甲、乙、丙三圖中,除導體棒ab可動外,其余部分均固定不動,甲圖中的電容器C原來不帶電。設導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略,導體棒和導軌間的摩擦也不計,圖中裝置均在水平面

38、內,且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中,導軌足夠長。今給導體棒ab一個向右的初速度v0,在甲、乙、丙三種情形下導體棒ab的最終運動狀態(tài)是A甲、丙中,ab棒最終將以不同的速度做勻速運動;乙中,ab棒最終靜止B甲、丙中,ab棒最終將以相同的速度做勻速運動;乙中,ab棒最終靜止C三種情形下導體棒ab最終均做勻速運動D三種情形下導體棒ab最終均靜止【答案】A【解析】(1)在圖甲中,導體棒向右運動切割磁感線產生感應電流而使電容器充電,當電容器C極板間電壓與導體棒產生的感應電動勢相等時,電路中沒有電流, ab棒向右做勻速運動;(2)在圖乙中,導體棒向右運動切割磁感線產生感應電流,通過電阻R轉

39、化為內能, 當ab棒的動能全部轉化為內能時,ab棒靜止;(3)在圖丙中,導體棒先受到向左的安培力作用做減速運動, 速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動, 當導體棒產生的感應電動勢與電源的電動勢相等時,電路中沒有電流,ab棒向左做勻速運動。 綜上所述,A正確。32如圖所示,一個閉合線圈穿入蹄形磁鐵由1位置經2位置到3位置,最后從下方S極拉出,則在這一過程中,線圈的感應電流的方向是A沿abcd不變 B沿dcba不變C先沿abcd,后沿dcba D先沿dcba,后沿abcd 【答案】D【解析】通過線圈的磁場先是向右增強,根據楞次定律,感應電流的磁場向左,根據右手定則感應電流方向沿dcba,同理

40、從S極拉出時,向右的磁場減弱,根據楞次定律,感應電流的磁場向右,根據右手定則感應電流方向沿abcd,選D33右圖中MN、GH為足夠長光滑平行金屬導軌,金屬棒AB、CD垂直放在兩導軌上,整個裝置在同一水平面內。勻強磁場垂直于導軌所在的平面,方向如圖。若給CD桿一個水平向右的速度,則AAB、CD最終都處于靜止狀態(tài)BAB、CD最終以相同的速度保持勻速直線運動狀態(tài)CAB、CD最終保持勻速直線運動狀態(tài),但vCD> vABDAB、CD不斷做往復運動【答案】B【解析】根據電磁感應定律和牛頓第二定律:對AB棒有:對CD棒有:一個加速一個減速,當二者共速時,磁通量不變,沒有感應電動勢產生,不再受安培力,二

41、者將勻速運動。所以選B.34如圖3所示,MN、PQ為互相平行的金屬導軌與電阻R相連粗細均勻的金屬線框用Oa和Ob金屬細棒與導軌相接觸,整個裝置處于勻強磁場中,磁感強度B的方向垂直紙面向里當線框OO軸轉動時 AR中無電流通過B線框中有直流電CR中有交變電流通過D線框中電流強度的最大值與轉速成無關【答案】A【解析】線框oo軸轉動時,閉合回路中磁通量沒有發(fā)生變化,所以回路中沒有感應電流產生,故A對。35如圖,勻強磁場方向垂直紙面向里,導體棒AB在金屬框上向右運動;以下說法正確的是A、AB中無電流B、AB中有電流,方向由A向BC、AB中有電流,方向由B向AD、AB中有電流,方向時而由A向B,時而由B向

42、A【答案】C【解析】AB棒向右運動,切割磁感線產生感應電動勢,根據右手定則可知AB中有電流,方向由B向A故選C36如圖所示,用鋁板制成“U”形框,將一質量為m的帶電小球用絕緣細線懸掛在框的上方,讓整個裝置在水平方向的磁場中向左以速度V勻速運動,若懸線拉力為F,則A、懸線豎直,F=mgB、懸線豎直,FmgC、適當選擇V的大小可使F=0D、因條件不足,F與mg的大小關系無法確定【答案】A【解析】,整體移動中,鋁板產生感應電流為上到下,把鋁板看成一個電源,則下為正,上為負極。設小球帶正點荷,則小球受豎直向下的洛侖磁力,向上的電場力,U/d=Blv/l 所以Eq=Bvq,方向相反,合力為0,。即小球只

43、受重力。故選A37如圖所示,兩光滑平行導軌水平放置在勻強磁場中,磁場垂直導軌所在平面,金屬棒ab可沿導軌自由滑動,導軌一端跨接一個定值電阻R,導軌電阻不計?,F將金屬棒沿導軌由靜止向右拉,若保持拉力F值定,經時間tl后速度為v,加速度為al,最終以速度2v做勻速運動;若保持拉力的功率恒定,棒由靜止經時間t2后速度為v,加速度為a2,最終也以速度2v做勻速運動,則( ) At2= t1 Bt1> t2 Ca2=2a1 Da2= 3a1【答案】BD【解析】解:由于兩種情況下,最后都是勻速運動故有:F=BIL =當拉力恒定時:F-=ma1   由解得:a1=若保持拉

44、力的功率恒定,設速度為V時,拉力為F1,則有:P=F2V=F1V,所以:F1=, F1-=ma2,解得:a2=,所以有a2=3a1,當拉力的功率恒定時,隨著速度增大,拉力逐漸減小,最后勻速運動時拉力最小,且最小值和第一種情況下拉力相等,因此最后都達到速度2V時,t1t2,點評:本題可以和機車啟動的兩種方式進行類比解答,只不過機車啟動時阻力不變,而該題中阻力為安培力,是不斷變化的38如圖示,在勻強磁場中有一U形導線框abcd,線框處于水平面內,磁場與線框平面垂直,R為一電阻. ef為垂直于ab、cd的一根導體桿,可以在ab、cd上無摩擦地滑動. 桿ef及線框的電阻均不計. 開始時,給ef一個向右

45、的初速度v0,則 bv0acfeRdA. ef將減速向右運動,但不是勻減速   B. ef將勻減速向右運動,最終停止C. ef將勻速向右運動     D. ef將往返運動【答案】A【解析】考點:導體切割磁感線時的感應電動勢;共點力平衡的條件及其應用分析:金屬棒向右運動時會切割磁感線產生電動勢、電流,所以金屬桿ef受到向左的安培力做減速運動,速度減小會造成電動勢、電流減小,安培力也隨之減小,所以物體做減速運動的加速度會減小,直到速度為零時金屬桿靜止解答:解:金屬棒向右運動時會切割磁感線產生電動勢、電流,I=此時的安培力:F安=

46、BIL=根據牛頓第二定律:=ma所以物體減速的過程中加速度隨著速度v的減小而減小,直到物體速度減為零,故A正確,BCD錯誤故選:A點評:此類題目的解題關鍵點是能夠靈活應用法拉第電磁感應定律與安培力公式,推導出適當的表達式判斷物理量的變化39兩個線圈A、B繞在一個鐵芯的兩側,分別跟電流表和導軌相連,導軌上垂直擱置一根金屬棒ab,垂直導軌平面有一個勻強磁場,如圖7所示在下列情況下能使電流計中有電流通過的是 ( )Aab向右作勻速運動Bab向左作勻速運動Cab向右作加速運動Dab向左作加速運動圖7【答案】CD【解析】分析:右側導體棒切割磁感線產生動生電動勢,根據運動可知電動勢的大小和電流的大小。電流

47、產生磁場,電流的變化引起磁場的變化。從而在左側線圈中產生感生電流解:當ab勻速向右滑動時,L2中產生感應電流恒定不變,這個恒定電流通過右側的線圈,產生的磁場也是恒定不變的,則穿過左側線圈的磁通量沒有變化,不產生感應電流A錯誤,同理B錯誤當ab加速向右滑動時,產生的感應電流增大,產生的磁場增強,穿過左側線圈的磁通量也變大,產生感應電流C正確,同理D正確40如圖,在勻強磁場中水平放置一平行金屬導軌(電阻不計),且與大螺線管M相接,磁場方向豎直向下,在M螺線管內同軸放置一小螺線管N,N中通有正弦交流電,t=0時刻電流為零,則M中的感應電流的大小與跨接放于平行導軌上的導體棒ab的運動情況為( )A時刻

48、M中電流最大 B時刻M中電流最大C導體棒ab將在導軌上來回運動 D導體棒ab將一直向右方(或左方)做直線運動【答案】BC【解析】M內的電流為I=lim(t0)/tRcost根據余弦函數圖像易得在T/4時電流為0,在T/2時電流最大所以A錯B對根據安培力F=BIL由以上分析可得Fcost所以在0到T/4時向加速運動,并達到最大速度在T/4到T/2時沿同一方向減速運動,速度減小為0在T/2到3T/4時反向加速運動,速度增大至在3T/4至E時反向減速運動,速度減小至0由以上分析可得導體棒在做周期為T的振動綜上,選BC41如圖所示桌面上有一銅制矩形線框,AB是線框的中軸線,O為AB的中點。一條形磁鐵水

49、平勻速通過AB正上方的過程中,線框始終靜止。則下列說法中正確的是A線框中產生的感應電流方向從上向下看是先順時針后逆時針B線框始終受到向左的靜摩擦力C條形磁鐵經過O點正上方時,線框對桌面的壓力與重力大小相等D線框產生的焦耳熱與磁鐵的速度大小有關【答案】CD【解析】略42如圖,間距為L的平行金屬導軌上有一電阻為r的金屬棒ab與導軌接觸良好導軌一端連接電阻R,其它電阻不計,磁感應強度為B,金屬棒ab以速度v向右作勻速運動,則( )A回路中電流為逆時針方向B電阻R兩端的電壓為BLvCab棒受到的安培力的方向向左Dab棒中電流大小為【答案】AC【解析】43如圖所示,讓線圈由位置1通過一個勻強磁場的區(qū)域運

50、動到位置2,且保持線圈平面與磁場方向垂直,下述說法中正確的是( ) A線圈加速進入勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中有感應電流,感應電流越來越大B線圈勻速穿出勻強磁場區(qū)域的過程中,線圈中有感應電流,感應電流越來越大C整個線圈在勻強磁場中加速運動時,線圈中有感應電流,感應電流越來越大 D整個線圈在勻強磁場中勻速運動時,線圈中有感應電流,感應電流是恒定的【答案】A【解析】44世界上海拔最高、線路最長的青藏鐵路全線通車,青藏鐵路安裝的一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號,以確定火車的位置和運動狀態(tài),其原理是將能產生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖甲所示(俯視圖),當它經過安放在兩鐵軌間的線圈時,線

51、圈便產生一個電信號傳輸給控制中心線圈邊長分別為l1和l2,匝數為n,線圈和傳輸線的電阻忽略不計若火車通過線圈時,控制中心接收到線圈兩端的電壓信號u與時間t的關系如圖乙所示(ab、cd均為直線),t1、t2、t3、t4是運動過程的四個時刻,則火車( )乙鐵軌線圈控制中心火車Bl1l2甲tuu2u1t1t2abcdO-u4-u3t4t3A在t1t2時間內做勻加速直線運動 B在t3t4時間內做勻減速直線運動C在t1t2時間內加速度大小為 D在t3 t4時間內平均速度的大小為【答案】ACD【解析】第II卷(非選擇題)請點擊修改第II卷的文字說明評卷人得分二、填空題(題型注釋)45勻強磁場的磁感應強度為

52、B,方向垂直紙面向里,導體棒ab長為L,垂直磁場放置,ab棒以a端為軸在紙面內以角速度勻速轉動(如圖所示),則a、b兩端的電勢差為 (2分), 端電勢高。ab【答案】½ BL2 b【解析】試題分析:ab棒上的點的速度為,各點的速度不同,所以需要求平均速度,為,所以產生的感應電動勢為,根據右手定則可得b段的電勢高考點:考查了導體切割磁感線運動點評:本題中導體上各點的速度不同,所以需要求平均速度46如圖所示,兩根水平的平行光滑長直金屬導軌,其電阻不計,整個導軌處于豎直向下的勻強磁場中。導體棒ab和cd跨在導軌上,ab的電阻大于cd的電阻。當cd棒在水平外力F2作用下勻速向右滑動時,ab棒

53、在水平外力F1作用下保持靜止,則ab棒兩端電壓Uab和cd棒兩端電壓Ucd相比,Uab_Ucd,外力F1和F2相比,F1_F2。(均選填“>”、“=”或“<”) 【答案】【小題1】“=”【小題2】“=”【解析】cd棒相當于一個電源,ab棒兩端電壓為路端電壓,cd棒兩端電壓也為路端電壓,所以兩電壓是相等的,因為兩棒都處于平衡狀態(tài),所以兩力大小是相等的,47如圖所示,和是一對異名磁極,ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導線連成一個閉合回路。當ab棒向左運動時,cd導線受到向下的磁場力。由此可知是_極,是_極,a、b、c、d四點的電勢由高到低依次排列的順序是 。 【答案】【解析】cd導線受到向下的磁場力,根據左手定則可判斷電流方向為由c到d,故有由b到a的電流,因為ab棒向左運動,根據右手定則,可知是S極,是N極,ab棒充當電源,a相當于電源正極,與c點電勢相同,電流流過導體電勢降低,d

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