高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化

高中物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化備考必刷卷一、單選題（共7題）1．如圖所示，兩條足夠長的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，其左端接有一額定功率為的小燈泡。一勻強(qiáng)磁場的方向豎直向下，一電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，兩端與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)體棒在水平向右的恒定拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后導(dǎo)體棒做速度大小為的勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)燈泡恰好正常發(fā)光，則拉力F的大小為（）A． B． C． D．2．由同種材料制成的粗細(xì)均勻的金屬線框（如圖所示）以恒定速度通過有理想邊界的勻強(qiáng)磁場。開始時(shí)線框的ab邊恰與磁場邊界重合，則線框中a、b兩點(diǎn)間電勢差Uab隨時(shí)間變化的圖線是下圖中的（）

A．B．C．D．

3．如圖，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的正方形導(dǎo)體框，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場的兩個(gè)過程中（）A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反B．導(dǎo)體框邊兩端電勢差之比為1∶3C．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶3D．通過導(dǎo)體框截面的電荷量之比為1∶34．如圖所示，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒垂直軌道從高度為h處靜止釋放，到達(dá)磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（）

A．流過金屬棒的最大電流為B．通過金屬棒的電荷量為C．克服安培力所做的功為D．金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為5．如圖所示，相距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放，當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力，并保持拉力的功率恒為P，導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻，重力加速度為g。下列選項(xiàng)正確的是（）A．P=2mgvsinθB．P=3mgvsinθC．當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大小為gsinθD．在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功6．如圖所示，MN與PQ為在同一水平面內(nèi)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，間距l(xiāng)=0.5m，電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接阻值為R=0.6Ω的電阻。整個(gè)金屬導(dǎo)軌置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T。將質(zhì)量m=1kg，電阻r=0.4Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上。金屬桿ab在水平拉力F的作用下由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，開始時(shí)，水平拉力為F0=2N，則下列說法正確的是（）A．2s末回路中的電流為10AB．回路中有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C．若2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為6.4J，則水平拉力F做的功約為18.7JD．若2s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為6.4J，則金屬桿克服安培力做功6.4J7．如圖甲所示，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ＝30°角固定，間距為L＝1m，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其阻值忽略不計(jì)。空間存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.5T。P、M間接有阻值為R1的定值電阻，Q、N間接電阻箱R?，F(xiàn)從靜止釋放ab，改變電阻箱的阻值R，測得最大速度為vm，得到與的關(guān)系如圖乙所示。若軌道足夠長且電阻不計(jì)，重力加速度g取10m/s2，則（）A．金屬桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍指向bB．金屬桿所受的安培力沿軌道向下C．定值電阻的阻值為1ΩD．金屬桿的質(zhì)量為1kg二、多選題（共5題）8．如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱放置一根均勻金屬棒，金屬棒通方向如圖甲所示的恒定電流。從t＝0時(shí)刻起，使導(dǎo)軌間的磁場隨時(shí)間按如圖乙的規(guī)律變化，圖甲中B的方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的正方向，則金屬棒（）圖甲圖乙A．一直向右勻加速運(yùn)動(dòng)B．速度在一個(gè)周期內(nèi)先增大后減小C．受到的安培力隨時(shí)間周期性變化D．受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做功為零9．如圖所示，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，從不同高度由靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻。線框下落過程ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO′平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO′下方磁場區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣阻力影響，則線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）

B．C．D．

10．如圖，PQ為一段固定于水平面上的光滑圓弧導(dǎo)軌，圓弧的圓心為O，半徑為L。空間存在垂直導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。電阻為R的金屬桿OA與導(dǎo)軌接觸良好，圖中電阻R1=R2=R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。現(xiàn)使OA桿以恒定角速度ω繞圓心O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在其轉(zhuǎn)過的過程中，下列說法正確的是（）

A．流過電阻R1的電流方向?yàn)镻→R1→O B．AO兩點(diǎn)間電勢差為C．流過OA的電荷量為 D．外力做的功為11．如圖，矩形閉合線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻。線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界OO＇平行，線框平面與磁場方向垂直。設(shè)OO＇下方磁場區(qū)域足夠大，不計(jì)空氣影響，則下列哪一個(gè)圖像可能反映線框下落過程中速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律（）

A．B．C． D．12．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域．區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁場邊界MN、PQ、GH均平行于斜面底邊，MP、PG的長度均為L．一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中ab邊始終與斜面底邊平行．t1時(shí)刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域，此時(shí)導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)；t2時(shí)刻ab邊下滑到PQ與MN的中間位置，此時(shí)導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．當(dāng)ab邊剛越過PQ時(shí)，導(dǎo)線框的加速度大小為a=3gsinθB．導(dǎo)線框兩次做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度之比v1：v2=2：1C．從t1到t2的過程中，導(dǎo)線框克服安培力做的功等于機(jī)械能的減少量D．從t1到t2的過程中，有的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能三、解答題（共4題）13．如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ放在水平面上，左端向上彎曲，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計(jì)，水平段導(dǎo)軌所處空間存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。有兩導(dǎo)體棒a、b質(zhì)量分別為，，電阻值分別為，。b棒靜止放置在水平導(dǎo)軌上足夠遠(yuǎn)處，與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直；a棒在弧形導(dǎo)軌上距水平面h高度處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直，重力加速度為g，求：（1）a棒剛進(jìn)入磁場時(shí)，b棒受到的安培力大?。唬?）從a棒開始下落到最終穩(wěn)定的過程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱；

14．如圖甲所示，電阻r＝2Ω的金屬棒ab垂直放置在水平導(dǎo)軌正中央，導(dǎo)軌由兩根長L＝2m、間距d＝1m的平行金屬桿組成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值R＝4Ω的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。從t＝0時(shí)刻開始，空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化如圖乙所示，在t＝0.1s時(shí)刻，金屬棒恰好沿導(dǎo)軌開始運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）在0.1s內(nèi)，導(dǎo)體棒上所通過的電流大小和方向；（2）在0.1s內(nèi)，電阻R上所通過的電荷量q及產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）在0.05s時(shí)刻，導(dǎo)體棒所受磁場作用力的大小F和方向。15．如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌AB、CD固定在傾角為θ的絕緣斜面上，BP、DQ為水平放置的平行且足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌在B、D兩點(diǎn)處平滑連接，水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距均為L。兩金屬棒ab、cd的質(zhì)量分別為m、2m，電阻均為R，初始時(shí)，金屬棒cd垂直放置在水平導(dǎo)軌上，金屬棒ab從傾斜導(dǎo)軌上距底端距離為s處由靜止釋放，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：（1）金屬棒cd的最大加速度am；（2）金屬棒cd的最大速度vm；（3）流過金屬棒ab的電荷量q；（4）金屬棒ab上產(chǎn)生的熱量Qab。

16．在下圖中，設(shè)電流計(jì)相當(dāng)于一個(gè)阻值為的電阻R，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為，導(dǎo)軌間的距離L為，金屬棒的電阻為，金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)的電阻和導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒在垂直于棒和磁場的恒力F作用下，以的速度從移動(dòng)到，移動(dòng)距離是。金屬棒在導(dǎo)軌上移動(dòng)，方向跟磁場方向垂直（1）求金屬棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小和方向。（2）求施加在金屬棒上的外力F的大小。（3）求外力F的功率和電路電源的總功率。（4）分析在