高考物理總復(fù)習(xí)《電磁感應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用》專項(xiàng)測(cè)試卷含答案

第第頁(yè)高考物理總復(fù)習(xí)《電磁感應(yīng)規(guī)律及應(yīng)用》專項(xiàng)測(cè)試卷含答案學(xué)校:___________班級(jí)：___________姓名：___________考號(hào)：___________1．(北京市延慶區(qū)一模)如圖甲所示，100匝的線圈(圖中只畫(huà)了2匝)兩端A、B與一個(gè)R＝40Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻r＝10Ω，則()A．線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低C．通過(guò)電阻R的電流大小為1.0AD．0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的電能為1.0J2．(多選)(廣東韶關(guān)市檢測(cè))某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合，從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．從上往下看，金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼．從上往下看，金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駽．金屬線圈B對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用，A沒(méi)有阻礙作用D．金屬線圈B有收縮的趨勢(shì)，A有擴(kuò)張的趨勢(shì)3．(多選)(四川遂寧市射洪中學(xué)模擬)近年來(lái)，無(wú)線門鈴逐漸流行。圖甲為某款無(wú)線門鈴按鈕，其“自發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕，則磁鐵靠近螺線管，松開(kāi)門鈴按鈕，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說(shuō)法正確的是()A．按下按鈕過(guò)程，螺線管上的導(dǎo)線Q端電勢(shì)較高B．松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢(shì)較低C．按住按鈕不動(dòng)，螺線管上導(dǎo)線兩端PQ間仍有電勢(shì)差D．按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一定相等4．(北京卷·9)如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框，以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是()A．線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼．線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D．線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等5．(江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市二模)如圖甲所示，一條南北走向的小路，路口設(shè)有出入道閘，每側(cè)道閘金屬桿長(zhǎng)L，當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)桿會(huì)從水平位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°直到豎起，所用時(shí)間為t。此處地磁場(chǎng)方向如圖乙所示，B為地磁場(chǎng)總量，BH為地磁場(chǎng)水平分量，Bx、By、Bz分別為地磁場(chǎng)在x、y、z三個(gè)方向上的分量大小。則桿在轉(zhuǎn)動(dòng)升起的過(guò)程中，兩端電勢(shì)差的大小計(jì)算表達(dá)式為()A.eq\f(πBxL2,4t) B.eq\f(π2BxL,8t2)C.eq\f(πBHL2,4t) D.eq\f(π2BHL,8t2)6.(全國(guó)乙卷·17)一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過(guò)漆包線的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示，分析可知()A．圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短7.(山東菏澤市二模)如圖所示，“”形金屬框靜止于光滑絕緣的水平桌面上，金屬框總質(zhì)量為m，總阻值為10dR，各邊粗細(xì)均勻且材料相同，相鄰邊相互垂直，CD＝DE＝EF＝FG＝GH＝HP＝PQ＝d，CQ＝3d。其右側(cè)是寬度為2d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于水平桌面向下。金屬框在垂直于磁場(chǎng)邊界的水平拉力的作用下以速度v向右勻速通過(guò)磁場(chǎng)，F(xiàn)G邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。下列說(shuō)法正確的是()A．從FG邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到DE和HP邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，E、H間的電勢(shì)差為BdvB．在DE、HP邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框中的電流為eq\f(3Bdv,R)C．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，拉力做的功為eq\f(B2d2v,R)D．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，拉力做的功為eq\f(2B2d2v,R)8.(多選)(福建莆田市第四次檢測(cè))在如圖所示的電路中，半徑為r的半圓形金屬滑軌一端與阻值為R的定值電阻連接，另一端靠近金屬棒轉(zhuǎn)軸(但不連接)，金屬棒的長(zhǎng)度略大于2r，可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終保持與滑軌良好接觸。t＝0時(shí)刻，金屬棒在外界控制下從豎直位置以角速度ω繞O點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至水平，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直滑軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)中。金屬棒和滑軌的電阻均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)定值電阻的電流方向發(fā)生改變B．在t＝eq\f(π,4ω)時(shí)刻，通過(guò)定值電阻的電流為eq\f(ωBr2,R)C．通過(guò)定值電阻的電流的最大值為eq\f(2ωBr2,R)D．在金屬棒從豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻某一橫截面的電荷量為eq\f(πBr2,R)9.(山東泰安市二模)如圖所示，形狀相同的平行金屬導(dǎo)軌CN、DQ放置在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為L(zhǎng)，與水平面相切于M、P，右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從曲面上某處由靜止釋放，到達(dá)曲面底端PM時(shí)速度為v0；金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒最終會(huì)停在導(dǎo)軌上，金屬棒從曲面底端PM到最終停止運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移大小為x，重力加速度大小為g。則金屬棒從曲面底端PM到最終停止在導(dǎo)軌上經(jīng)歷的時(shí)間為()A.eq\f(v0,μg)＋eq\f(BLx,μmgR＋r)B.eq\f(v0,μg)＋eq\f(B2L2x,μmgR＋r)C.eq\f(v0,μg)－eq\f(BLx,μmgR＋r)D.eq\f(v0,μg)－eq\f(B2L2x,μmgR＋r)10.(江蘇南通市檢測(cè))如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中水平放置兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的左側(cè)接有電容器，金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，t＝0時(shí)，棒受到水平向右的恒力F作用，t＝t0時(shí)，撤去F，則棒的速度v、電容器所帶的電荷量q、棒中安培力的沖量I、棒克服安培力做的功W與時(shí)間t的關(guān)系圖像正確的是()11.(多選)(遼寧朝陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)二模)如圖，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，所在空間有方向垂直于水平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌的間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)；導(dǎo)軌上靜置兩根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒PQ和MN，其中PQ的質(zhì)量為2m、阻值為R，MN的質(zhì)量為m、阻值為2R。若在t＝0時(shí)刻給PQ一個(gè)平行于導(dǎo)軌向右的初速度v0，不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中PQ和MN的相互作用力，則()A．導(dǎo)體棒PQ從t＝0時(shí)刻開(kāi)始做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，直至勻速運(yùn)動(dòng)B．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為mv02C．PQ速度為v0時(shí)，PQ兩端的電壓為eq\f(1,3)BLv0D．導(dǎo)體棒MN速度由0～eq\f(1,3)v0的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體棒MN的電荷量為eq\f(mv0,3BL)參考答案1．(北京市延慶區(qū)一模)如圖甲所示，100匝的線圈(圖中只畫(huà)了2匝)兩端A、B與一個(gè)R＝40Ω的電阻相連。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。已知線圈的電阻r＝10Ω，則()A．線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針B．A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)低C．通過(guò)電阻R的電流大小為1.0AD．0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的電能為1.0J答案C解析由題圖可知，穿過(guò)線圈的磁通量方向向里增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，外電路中電流從A點(diǎn)經(jīng)電阻R流到B點(diǎn)，所以A點(diǎn)電勢(shì)比B點(diǎn)電勢(shì)高，故A、B錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝100×eq\f(0.15－0.10,0.1)V＝50V，通過(guò)電阻R的電流大小為I＝eq\f(E,R＋r)＝eq\f(50,40＋10)A＝1.0A，故C正確；0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的電能等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，則有Q＝I2(R＋r)t＝12×(40＋10)×0.2J＝10J，故D錯(cuò)誤。2．(多選)(廣東韶關(guān)市檢測(cè))某同學(xué)設(shè)想的減小電梯墜落時(shí)造成傷害的一種應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強(qiáng)磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內(nèi)壁上鋪設(shè)若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時(shí)能自動(dòng)閉合，從而減小對(duì)箱內(nèi)人員的傷害。當(dāng)電梯轎廂墜落到圖示位置時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．從上往下看，金屬線圈A中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼．從上往下看，金屬線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駽．金屬線圈B對(duì)電梯轎廂下落有阻礙作用，A沒(méi)有阻礙作用D．金屬線圈B有收縮的趨勢(shì)，A有擴(kuò)張的趨勢(shì)答案AD解析當(dāng)電梯墜落至題圖位置時(shí)，金屬線圈A中向上的磁場(chǎng)通量變小，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，感應(yīng)電流的方向從上往下看是逆時(shí)針?lè)较?，線圈B中向上的磁通量變大，根據(jù)楞次定律和安培定則可知，感應(yīng)電流的方向從上往下看是順時(shí)針?lè)较?，故B錯(cuò)誤，A正確；結(jié)合A、B的分析可知，當(dāng)電梯墜落至題圖位置時(shí)，金屬線圈A、B都在阻礙電梯下落，故C錯(cuò)誤；金屬線圈A中向上的磁場(chǎng)減弱，B中向上的磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知，金屬線圈B有收縮的趨勢(shì)，A有擴(kuò)張的趨勢(shì)，故D正確。3．(多選)(四川遂寧市射洪中學(xué)模擬)近年來(lái)，無(wú)線門鈴逐漸流行。圖甲為某款無(wú)線門鈴按鈕，其“自發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕，則磁鐵靠近螺線管，松開(kāi)門鈴按鈕，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說(shuō)法正確的是()A．按下按鈕過(guò)程，螺線管上的導(dǎo)線Q端電勢(shì)較高B．松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢(shì)較低C．按住按鈕不動(dòng)，螺線管上導(dǎo)線兩端PQ間仍有電勢(shì)差D．按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一定相等答案AD解析按下按鈕過(guò)程，螺線管內(nèi)水平向左的磁通量增加，若P、Q間用導(dǎo)線接通，由楞次定律可得P、Q間導(dǎo)線上感應(yīng)電流方向從P經(jīng)螺線管向Q，所以Q相當(dāng)于電源正極，Q端電勢(shì)較高，故A正確；松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管內(nèi)水平向左的磁通量減小，由楞次定律可得Q、P間導(dǎo)線上感應(yīng)電流方向從Q經(jīng)螺線管向P，所以P相當(dāng)于電源正極，P端電勢(shì)較高，故B錯(cuò)誤；按住按鈕不動(dòng)，螺線管內(nèi)磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，P、Q間無(wú)電勢(shì)差，故C錯(cuò)誤；按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程有可能所用時(shí)間不同，螺線管內(nèi)磁通量的變化率可能不同，所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一定不相等，故D正確。4．(北京卷·9)如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框，以某一初速度進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終完全穿出。線框的邊長(zhǎng)小于磁場(chǎng)寬度。下列說(shuō)法正確的是()A．線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼．線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D．線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等答案D解析線框進(jìn)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由楞次定律知電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，A錯(cuò)誤；線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中，根據(jù)E＝BLv，I＝eq\f(E,R)，聯(lián)立有FA＝eq\f(B2L2v,R)＝ma，由于線框出磁場(chǎng)過(guò)程中由左手定則可知線框受到的安培力向左，則v減小，線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；由能量守恒定律得線框產(chǎn)生的焦耳熱Q＝FAL，其中線框進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)均做減速運(yùn)動(dòng)，但其進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大，安培力大，產(chǎn)生的焦耳熱多，C錯(cuò)誤；線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q＝eq\x\to(I)t，其中eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)，eq\x\to(E)＝BLeq\f(x,t)，則聯(lián)立有q＝eq\f(BL,R)x，由于線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中線框的位移均為L(zhǎng)，則線框在進(jìn)和出的兩過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量相等，故D正確。5．(江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市二模)如圖甲所示，一條南北走向的小路，路口設(shè)有出入道閘，每側(cè)道閘金屬桿長(zhǎng)L，當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)桿會(huì)從水平位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°直到豎起，所用時(shí)間為t。此處地磁場(chǎng)方向如圖乙所示，B為地磁場(chǎng)總量，BH為地磁場(chǎng)水平分量，Bx、By、Bz分別為地磁場(chǎng)在x、y、z三個(gè)方向上的分量大小。則桿在轉(zhuǎn)動(dòng)升起的過(guò)程中，兩端電勢(shì)差的大小計(jì)算表達(dá)式為()A.eq\f(πBxL2,4t) B.eq\f(π2BxL,8t2)C.eq\f(πBHL2,4t) D.eq\f(π2BHL,8t2)答案A解析桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°直到豎起，所用時(shí)間為t，可知金屬桿的角速度為ω＝eq\f(π,2t)，由于小路沿南北方向，則金屬桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程切割沿x軸的磁場(chǎng)分量，則金屬桿兩端電勢(shì)差的大小為U＝BxLeq\x\to(v)＝BxLeq\f(0＋ωL,2)＝eq\f(1,2)BxL2ω，聯(lián)立解得U＝eq\f(πBxL2,4t)，選A。6．(全國(guó)乙卷·17)一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測(cè)得的兩管上流過(guò)漆包線的電流I隨時(shí)間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示，分析可知()A．圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運(yùn)動(dòng)C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D．用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的短答案A解析強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動(dòng)，鋁管會(huì)形成渦流，玻璃是絕緣體，故強(qiáng)磁體在玻璃管中運(yùn)動(dòng)，玻璃管不會(huì)形成渦流。強(qiáng)磁體在鋁管中加速后很快達(dá)到平衡狀態(tài)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而玻璃管中的磁體則一直做加速運(yùn)動(dòng)，圖(c)的脈沖電流峰值不斷增大，說(shuō)明強(qiáng)磁體的速度在增大，與玻璃管中磁體的運(yùn)動(dòng)情況相符，A正確；強(qiáng)磁體在鋁管中下落，脈沖電流的峰值一樣，磁通量的變化率相同，故強(qiáng)磁體在線圈間做勻速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；強(qiáng)磁體在玻璃管中下落，線圈的脈沖電流峰值增大，電流不斷在變化，故強(qiáng)磁體受到的電磁阻力在不斷變化，C錯(cuò)誤；強(qiáng)磁體分別從兩種管的上端由靜止釋放，在鋁管中，強(qiáng)磁體在線圈間做勻速運(yùn)動(dòng)，在玻璃管中，強(qiáng)磁體在線圈間做加速運(yùn)動(dòng)，故用鋁管時(shí)測(cè)得的電流第一個(gè)峰到最后一個(gè)峰的時(shí)間間隔比用玻璃管時(shí)的長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。7.(山東菏澤市二模)如圖所示，“”形金屬框靜止于光滑絕緣的水平桌面上，金屬框總質(zhì)量為m，總阻值為10dR，各邊粗細(xì)均勻且材料相同，相鄰邊相互垂直，CD＝DE＝EF＝FG＝GH＝HP＝PQ＝d，CQ＝3d。其右側(cè)是寬度為2d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于水平桌面向下。金屬框在垂直于磁場(chǎng)邊界的水平拉力的作用下以速度v向右勻速通過(guò)磁場(chǎng)，F(xiàn)G邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。下列說(shuō)法正確的是()A．從FG邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到DE和HP邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，E、H間的電勢(shì)差為BdvB．在DE、HP邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框中的電流為eq\f(3Bdv,R)C．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，拉力做的功為eq\f(B2d2v,R)D．金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，拉力做的功為eq\f(2B2d2v,R)答案D解析從FG邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到DE和HP邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，F(xiàn)G邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1＝Bdv，所以E、H間的電勢(shì)差為UEH＝eq\f(7dR,10dR)E1＝0.7Bdv，A錯(cuò)誤；在DE、HP邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E2＝3Bdv，由閉合電路歐姆定律可得，金屬框中的電流為I2＝eq\f(E2,R總)＝eq\f(3Bdv,R總)，因?yàn)镽總＝10dR，所以金屬框中的電流不等于eq\f(3Bdv,R)，B錯(cuò)誤；由能量守恒定律，金屬框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程，拉力做的功等于整個(gè)過(guò)程中金屬框產(chǎn)生的焦耳熱，則W＝I12R總eq\f(t,2)＋I(xiàn)22R總eq\f(t,2)＋I(xiàn)32R總eq\f(t,2)＋I(xiàn)42R總eq\f(t,2)，其中I1＝eq\f(E′,R總)＝eq\f(Bdv,10dR)＝eq\f(Bv,10R)，I2＝eq\f(E2,R總)＝eq\f(3Bdv,10dR)＝eq\f(3Bv,10R)，I3＝eq\f(Bdv,10dR)＝eq\f(Bv,10R)，I4＝eq\f(3Bdv,10dR)＝eq\f(3Bv,10R)，t＝2×eq\f(d,v)，聯(lián)立解得拉力做的功為W＝eq\f(2B2d2v,R)，C錯(cuò)誤，D正確。8.(多選)(福建莆田市第四次檢測(cè))在如圖所示的電路中，半徑為r的半圓形金屬滑軌一端與阻值為R的定值電阻連接，另一端靠近金屬棒轉(zhuǎn)軸(但不連接)，金屬棒的長(zhǎng)度略大于2r，可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終保持與滑軌良好接觸。t＝0時(shí)刻，金屬棒在外界控制下從豎直位置以角速度ω繞O點(diǎn)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，直至水平，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直滑軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)中。金屬棒和滑軌的電阻均不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)定值電阻的電流方向發(fā)生改變B．在t＝eq\f(π,4ω)時(shí)刻，通過(guò)定值電阻的電流為eq\f(ωBr2,R)C．通過(guò)定值電阻的電流的最大值為eq\f(2ωBr2,R)D．在金屬棒從豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻某一橫截面的電荷量為eq\f(πBr2,R)答案BC解析根據(jù)題意，由右手定則可知，金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針，故A錯(cuò)誤；在t＝eq\f(π,4ω)時(shí)刻，金屬棒轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,4)，有效長(zhǎng)度為eq\r(2)r，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1＝B·eq\r(2)r·eq\f(1,2)ω·eq\r(2)r＝Bωr2，通過(guò)定值電阻的電流為I1＝eq\f(E1,R)＝eq\f(Bωr2,R)，故B正確；當(dāng)金屬棒水平時(shí)，感應(yīng)電流最大，則有Em＝B·2r·eq\f(1,2)ω·2r＝Bω·2r2，通過(guò)定值電阻的電流的最大值為Im＝eq\f(Em,R)＝eq\f(2Bωr2,R)，故C正確；根據(jù)題意，由eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)、eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R)和q＝eq\x\to(I)Δt可得q＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(B·\f(πr2,2),R)＝eq\f(Bπr2,2R)，故D錯(cuò)誤。9.(山東泰安市二模)如圖所示，形狀相同的平行金屬導(dǎo)軌CN、DQ放置在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，間距為L(zhǎng)，與水平面相切于M、P，右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從曲面上某處由靜止釋放，到達(dá)曲面底端PM時(shí)速度為v0；金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，金屬棒最終會(huì)停在導(dǎo)軌上，金屬棒從曲面底端PM到最終停止運(yùn)動(dòng)通過(guò)的位移大小為x，重力加速度大小為g。則金屬棒從曲面底端PM到最終停止在導(dǎo)軌上經(jīng)歷的時(shí)間為()A.eq\f(v0,μg)＋eq\f(BLx,μmgR＋r) B.eq\f(v0,μg)＋eq\f(B2L2x,μmgR＋r)C.eq\f(v0,μg)－eq\f(BLx,μmgR＋r) D.eq\f(v0,μg)－eq\f(B2L2x,μmgR＋r)答案D解析根據(jù)動(dòng)量定理有μmgt＋Beq\x\to(I)Lt＝mv0，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,t)＝eq\f(BLx,t)，根據(jù)閉合電路歐姆定律有eq\x\to(I)＝eq\f(\x\to(E),R＋r)，解得t＝eq\f(v0,μg)－eq\f(B2L2x,μmgR＋r)，選D。10.(江蘇南通市檢測(cè))如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中水平放置兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的左側(cè)接有電容器，金屬棒靜止在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直，t＝0時(shí)，棒受到水平向右的恒力F作用，t＝t0時(shí)，撤去F，則棒的速度v、電容器所帶的電荷量q、棒中安培力的沖量I、棒克服安培力做的功W與時(shí)間t的關(guān)系圖像正確的是()答案D解析設(shè)某一時(shí)刻t，根據(jù)牛頓第二定律有F－F安＝ma，設(shè)該時(shí)刻電流大小為i，則F安＝BiL，F(xiàn)－BiL＝ma，在很短時(shí)間間隔內(nèi)Δq＝i·Δt，Δq＝C·ΔU，ΔU＝BL·Δv，聯(lián)立可得i＝BLCeq\f(Δv,Δt)＝BLCa，結(jié)合前式可得F－B2L2Ca＝ma，可得a＝eq\f(F,m＋B2L2C)，可知t0之前金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，v＝at＝eq\f(F·t,m＋B2L2C)，即v－t圖像為一傾斜直線。金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于電容器兩端電壓，撤去力F后電容器不再充電，電流為零，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；由上述分析可知eq\f(Δq,Δt)＝i＝BLCa，t0之前q－t圖像為傾斜直線，t0之后電容器不充放電，電荷量不變，B錯(cuò)誤；安培力的沖量I＝BiL·t＝B2L2Ca·t，加速度a定值，可知t0之前I－t圖像為一傾斜直線，C錯(cuò)