上海高考二模磁場專題

1、磁場c、dh3h圖甲20、如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計兩質量、長度均相同的導體棒c、d，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處磁場寬為3h，方向與導軌平面垂直先由靜止釋放c，c剛進入磁場即作勻速運動，此時再由靜止釋放d，兩導體棒與導軌始終保持良好接觸用ac表示c的加速度，Ekd表示 d的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移圖乙中正確的是 BD圖乙ABCDacxcOoh2h3h4h5hacxcOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5h15如圖(甲)，閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸

2、線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合。若取磁鐵中心O為坐標原點，建立豎直向下為正方向的x軸，則圖(乙)中最能正確反映環(huán)中感應電流i隨環(huán)心位置坐標x變化的關系圖像是20如圖所示，由一根絕緣導線繞成半徑相同的兩個小圓（中央缺口很小）組成的線圈水平放置，勻強磁場B垂直通過線圈平面，若將磁場的磁感強度從B增大到2B的過程中通過線圈的電量為Q，則下列可使線圈中通過電量為Q 的過程是（A）保持磁場不變，將線圈平面翻轉90° （B）保持磁場不變，將線圈平面翻轉180° （C）保持磁場不變，將線圈的一個小圓平面翻轉180° （D）保持磁場不變，將線圈拉成一個大圓 

3、 RBMN×××××××24、如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓內有垂直于平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一根長度大于2r的導線MN以速度v在圓環(huán)上無摩擦地自左向右勻速滑動，電路的固定電阻為R，其余電阻忽略不計在MN滑動過程中，通過電阻R上的電流的平均值為，當MN從圓外的左端滑到右端時，通過R的電荷量為33、（14分）如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MN、PQ平行固定在傾角的絕緣斜面上，兩導軌間距m，導軌的電阻可忽略。、兩點間接有阻值為的電阻一根質量kg、電阻的均勻直金屬桿放在兩導軌上，與導軌垂直且接觸良好整套裝置

4、處于磁感應強度T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下自圖示位置起，桿受到大小為（式中為桿運動的速度，力的單位為N）、方向平行導軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運動，測得通過電阻的電流隨時間均勻增大取10m/s2，（1）試判斷金屬桿在勻強磁場中做何種運動，并請寫出推理過程；（2）求電阻的阻值；（3）已知金屬桿自靜止開始下滑m的過程中，電阻上產生的焦耳熱為J，R求該過程需要的時間和拉力做的功33(14分）如圖所示，豎直平面內有足夠長的光滑的兩條豎直平行金屬導軌，上端接有一個定值電阻R0，兩導軌間的距離L=2m，在虛線的區(qū)域內有與導軌平面垂直的勻強磁場，磁感應強度B=0.2T，虛線間的高度h=1m。

5、完全相同的金屬棒ab、cd與導軌垂直放置，質量均為m0.1 kg，兩棒間用l=2m長的絕緣輕桿連接。棒與導軌間接觸良好，兩棒電阻皆為r=0.3，導軌電阻不計，已知R0=2r。現用一豎直方向的外力從圖示位置作用在ab棒上，使兩棒以v=5m/s的速度向下勻速穿過磁場區(qū)域（不計空氣和摩擦阻力，重力加速度g取10 m/s2）。求： （1）從cd棒進磁場到ab棒離開磁場的過程中通過ab棒的電流大小和方向； （2）從cd棒剛進磁場到ab棒剛離開磁場的過程中拉力做的功； （3）若cd棒以上述速度剛進入磁場時，將外力撤去，經一段時間cd棒勻速出磁場，求在此過程中電阻R0上產生的熱

6、量。20如圖（甲）所示，相距為2L的光滑平行金屬導軌水平放置，右側接有定值電阻R，導軌電阻忽略不計，OO的左側存在垂直于導軌平面向下、磁感應強度為B的勻強磁場。在OO左側L處垂直導軌放置一質量為m、電阻為0.5R的金屬桿ab，ab在恒力F的作用下由靜止開始向右運動3L的距離，其速度與位移的變化關系如圖（乙）所示。下列判斷中正確的是（ ）（A）ab即將離開磁場時，安培力的大小為 （B）整個運動的過程中，通過電阻R上的電量為 （C）ab即將離開磁場時，加速度的大小為 （D）整個過程中，電阻R上產生的焦耳熱為 33（14分）如圖（甲）所示，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于紙面，在紙面內固定一條以O點為

7、圓心、半徑為L的圓弧形金屬導軌，長也為L的導體棒OA繞O點以角速度勻速轉動，棒的A端與導軌接觸良好，OA、導軌、電阻R構成閉合電路。（1）試根據法拉第電磁感應定律，證明導體棒產生的感應電動勢。（2）某同學設計了一種帶有閃爍燈的自行車后輪，如圖（乙）所示。車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條，每根金屬條中間都串接一個小燈，阻值為R=0.3并保持不變，車輪半徑r1=0.4m，輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵，可形成圓心角為=60°的扇形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B=2.0T，方向如圖（乙）所示。若自行車前進時，后輪順時針轉動的角速度恒為=10rad/s，不計其它電阻和車輪厚度。求金屬條

8、ab進入磁場時，ab中感應電流的大小和方向。（3）上問中，已知自行車牙盤半徑r2=12cm，飛輪半徑r3=6cm，如圖（丙）所示。若該同學騎車時每分鐘踩踏腳板60圈，車輛和人受到外界阻力的大小恒為10N，他騎車10分鐘的時間內一共需要對自行車做多少功？ 15如圖所示，上下不等寬的平行導軌，EF和GH部分導軌間的距離為L，PQ和MN部分的導軌間距為3L，導軌平面與水平面的夾角為300，整個裝置處在垂直于導軌平面的勻強磁場中。金屬桿ab和cd的質量均為m，都可在導軌上無摩擦地滑動，且與導軌接觸良好，現對金屬桿ab施加一個沿導軌平面向上的作用力F，使其沿斜面勻速向上運動，同時cd處于靜止狀態(tài),則F的

9、大小為（ ）（A）mg（B）mg（C）mg（D）mgBBbcdaPQef33（14分）如圖所示，質量為m的足夠長的“”金屬導軌abcd放在傾角為的光滑絕緣斜面上，bc段電阻為R，其余段電阻不計。另一電阻為R、質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PbcQ構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于斜面的光滑立柱。導軌bc段長為L，以ef為界，其左側勻強磁場垂直斜面向上，右側勻強磁場方向沿斜面向上，磁感應強度大小均為B。在t=0時，一沿斜面方向的作用力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始沿斜面向下做勻加速直線運動，加速度為a。（1）請通過計算證明開始一段時間內PQ

10、中的電流隨時間均勻增大。（2）求在電流隨時間均勻增大的時間內棒PQ橫截面內通過的電量q和導軌機械能的變化量E。（3）請在F-t圖上定性地畫出電流隨時間均勻增大的過程中作用力F隨時間t變化的可能關系圖，并寫出相應的條件。（以沿斜面向下為正方向）12如圖所示，條形磁鐵放在光滑水平桌面上，在其中央正上方固定一根長直導線，導線與磁鐵垂直現給導線通以垂直于紙面向里的電流，則與通電前相比，導線通電后磁鐵（ ）IA對桌面的壓力增大，向左移動B對桌面的壓力增大，不動C對桌面的壓力減小，向右移動D對桌面的壓力減小，不動MNSpab16如圖所示，兩個相同的閉合鋁環(huán)M、N套在一根光滑的絕緣水平桿上，螺線管的軸線與鋁

11、環(huán)的圓心在同一直線上，閉合電鍵S后，向左快速移動滑動變阻器的滑片p，不考慮兩環(huán)間的相互作用力，則在移動滑片p的過程中（ ）AM、N環(huán)向左運動，它們之間的距離增大BM、N環(huán)向左運動，它們之間的距離減小CM、N環(huán)向右運動，它們之間的距離增大DM、N環(huán)向右運動，它們之間的距離減小OABCRh30°O A B C D LL/223如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，導線中通有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿右端，輕桿左端通過豎直的彈簧與地面相連，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感

12、強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為_；彈簧受到的拉力為_33（14分）如圖所示，水平面上有一個高為d的木塊，木塊與水平面間的動摩擦因數為=0.1由均勻金屬材料制成的邊長為2d、有一定電阻的正方形單匝線框，豎直固定在木塊上表面，它們的總質量為m在木塊右側有兩處相鄰的邊長均為2d的正方形區(qū)域，正方形底邊離水平面高度為2d兩區(qū)域各有一水平方向的勻強磁場穿過，其中一個方向垂直于紙面向里，另一個方向垂直于紙面向外，區(qū)域中的磁感應強度為區(qū)域中的3倍木塊在水平外力作用下勻速通過這兩個磁場區(qū)域已知當線框右邊MN剛進入區(qū)時，外力大小恰好為，此時M點電勢

13、高于N點，M、N兩點電勢差UMN=U試求：（1）區(qū)域中磁感應強度的方向怎樣？（2）線框右邊MN在區(qū)運動過程中通過線框任一橫截面的電量qI區(qū)II區(qū)2d2d2ddMN2d2d2d（3）MN剛到達區(qū)正中間時，拉力的大小F（4）MN在區(qū)運動過程中拉力做的功W1 如圖甲為磁感強度B隨時間t的變化規(guī)律，磁場方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正。在磁場中有一平面位于紙面內的細金屬圓環(huán)，如圖乙所示。令I1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應電流，F1、F2、F3分別表示金屬環(huán)上很小一段導體受到的安培力。下列說法正確的是（ ）（A）I1沿逆時針方向，I2沿順時針方向（B）I2沿順時針方向，I3沿順時針方向（

14、C）F1方向指向圓心，F2方向指向圓心（D）F2方向背離圓心向外，F3方向指向圓心2 輕質細線吊著一質量m0.8kg，邊長L0.8m、匝數n20、總電阻r1的正方形線圈。邊長l0.4m的正方形磁場區(qū)域對稱地分布在線圈下邊的兩側，磁場方向垂直紙面向里，如圖甲所示，磁感應強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。從t0開始經t0時間細線開始松弛，在前t0時間內線圈中產生的感應電流為_A，t0的值為_s。3 （14分）如圖，固定在水平桌面上的“”型平行導軌足夠長，間距L1m，電阻不計。傾斜導軌的傾角53º，并與R2的定值電阻相連。整個導軌置于磁感應強度B5T、方向垂直傾斜導軌平面向上的勻強磁場中。金

15、屬棒ab、cd的阻值為R1R22，cd棒質量m1kg。ab與導軌間摩擦不計，cd與導軌間的動摩擦因數0.3，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?，F讓ab棒從導軌上某處由靜止釋放，當它滑至某一位置時，cd棒恰好開始滑動。（1）求此時通過ab棒的電流；（2）求導體棒cd消耗的熱功率與ab棒克服安培力做功的功率之比；（3）若ab棒無論從多高的位置釋放，cd棒都不動，則ab棒質量應小于多少？（4）假如cd棒與導軌間的動摩擦因數可以改變，則當動摩擦因數滿足什么條件時，無論ab棒質量多大、從多高位置釋放，cd棒始終不動？18如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導體環(huán)。當B繞軸心

16、順時針轉動且轉速增大。下列說法正確的是 ( )AA中產生逆時針的感應電流BA中產生順時針的感應電流CA具有收縮的趨勢DA具有擴展的趨勢（2）2 0t/s0.20.40.6B/TB2B115 25如圖（1），正三角形金屬線框水平放置，總電阻為1，邊長為3m，處在兩個半徑均為1m的圓形勻強磁場區(qū)域中。線框頂點與右側圓中心重合，線框底邊中點與左側圓中心重合。磁感應強度B1垂直水平面向外，大小不變，B2垂直水平面向里，大小隨時間變化，B1、B2的值如圖（2）。則t=0.6s時穿過線框的磁通量為_Wb，t=0.3s時線框整體受到的安培力為_N。（取3）（1）B1B222010圖（2）F/ NS/mO33

17、（14分）如圖（1），在勻強磁場中有兩根傾斜、長S=40m的平行金屬導軌，導軌間距L=1m，導軌平面與水平面的夾角=300，勻強磁場的磁感應強度B=0.3T，垂直導軌平面斜向上。在一個平行于導軌的變力F作用下（F從零開始增加），一根質量m=0.1kg的導體棒從導軌的頂端由靜止開始沿導軌勻加速下滑，下滑20m后撤去變力F，導體棒一直下滑至導軌底端。導體棒始終與導軌垂直，與導軌的動摩擦因數=，接在兩導軌頂端的電阻R=3，其他部分電阻均不計，重力加速度g為10m/s2。求：（1）導體棒下滑20m時的速度大??；（2）導體棒下滑20m內流過電阻R的電量；（3）在圖（2）中畫出導體棒下滑20m內外力F隨位

18、移S變化的圖像（在坐標軸上標出關鍵點），并求出導體棒下滑20m時外力F的瞬時功率；（4）撤去外力F后導體棒沿軌道下滑，能否最終達到勻速？請通過合理的計算、推導等給出理由和結論。abcdI1I217兩根通電長直導線平行放置，電流大小分別為I1和I2，電流的方向如圖所示，在與導線垂直的平面上有a、b、c、d四點，其中a、b在導線橫截面連線的延長線上，c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上。導線中的電流在這四點產生磁場的磁感應強度可能為零的是(A) a點 (B) b點 (C) c點 (D) d點OBr20如圖，一根粗細均勻、電阻為R的電阻絲做成一個半徑為r的圓形導線框，豎直放置在水平勻強磁場中，磁感強度為B，線框平面與磁場方向垂直?，F有一根質量為m、電阻不計的導體棒，自圓形線框最高點由靜止釋放，棒在下落過程中始終與線框保持良好接觸。已知下落距離為 時，棒的速度大小為1，下落到圓心O時棒的速度大小為2，忽略摩擦及空氣阻力，則(A)導體棒下落距離為 時，棒中感應電流的大小為(B)導體棒下落距離為 時，棒中加速度的大小為(C)導體棒下落到圓心時，整個線框的發(fā)熱功率