2022年高考物理 1月期末考、3月質(zhì)檢、5月二模及名校聯(lián)考分類匯編 10電磁感應(yīng)

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1、2022年高考物理 1月期末考、3月質(zhì)檢、5月二模及名校聯(lián)考分類匯編 10電磁感應(yīng) 1．【三明一中xx屆5月考前模擬】如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，D1、D2和D3是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源。在t=0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S。規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過D1、D2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過D1和D2的電流，則下圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是( )C 2．【福州一中xx屆5月考前模擬】如圖所示，長方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S

2、，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)。若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率。調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為（ ） A． B． C． D． 3．【龍巖一中xx屆5月考前熱身】在一個(gè)光滑傾斜絕緣板的上方，有垂直板面的等距離的a、b、c三條邊界線隔成了I、Ⅱ兩區(qū)，I區(qū)加向外的

3、勻強(qiáng)磁場(chǎng)、Ⅱ區(qū)加向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。另有一導(dǎo)體圓環(huán)從上方某處開始自由向下滾動(dòng)，一直加速著穿過該磁場(chǎng)區(qū)，已知環(huán)的直徑等于每一磁場(chǎng)區(qū)的寬度，下列分析不正確的是 A．環(huán)中感應(yīng)電流方向先順時(shí)針又逆時(shí)針再順時(shí)針 B．環(huán)直徑在a、c兩邊界時(shí)感應(yīng)電流大小相等，都小于直徑在b處時(shí)的電流 C．環(huán)直徑在c處時(shí)運(yùn)動(dòng)的加速度小于在a處時(shí)的加速度 D．運(yùn)動(dòng)過程中，重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能增加量與產(chǎn)生熱能的和 4．【廈門雙十中學(xué)xx屆高三5月熱身】如圖所示，分別是直流電動(dòng)機(jī)、搖繩發(fā)電、磁電式儀表和電磁軌道炮示意圖，其中“因動(dòng)而電”（即因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電磁感應(yīng)）的有（ ）B 5、【xx屆泉州

4、市5月市質(zhì)檢】A 6．【xx屆南平市5月市質(zhì)檢】如圖所示，有理想邊界的直角三角形區(qū)域abc內(nèi)部存在著兩個(gè)方向相反的垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，e是斜邊ac上的中點(diǎn)，be是兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想分界線?，F(xiàn)以b點(diǎn)為原點(diǎn)O，沿直角邊bc作x軸，讓在紙面內(nèi)與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上，t=0時(shí)導(dǎo)線框C點(diǎn)恰好位于原點(diǎn)0的位置，讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場(chǎng)，現(xiàn)規(guī)定能產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流所對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正，在下列四個(gè)E-x圖象中，正確的是（圖象中的E0=）C 7．【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，導(dǎo)軌與兩相同的

5、固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m，電阻為R =R1的導(dǎo)體棒ab，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為v時(shí)，固定電阻R1消耗的熱功率為P，此時(shí) A．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為 B．導(dǎo)體棒受到的安培力大小為 C．整個(gè)裝置總的發(fā)熱功率為μmgvcosθ D．導(dǎo)體棒ab的發(fā)熱功率為μmgvcosθ 8．【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場(chǎng)中，

6、使線框平面與磁場(chǎng)垂直，且bc邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。當(dāng)t = 0時(shí)，對(duì)線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t = t0時(shí)，線框的ad邊與磁場(chǎng)邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件可求得 A．a(chǎn)d邊剛出磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v = B．a(chǎn)d邊剛出磁場(chǎng)時(shí)速度大小為v = C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 9．【xx屆廈門市3月市質(zhì)檢】如圖所示，帶鐵芯線圈置于豎直懸掛的閉合鋁框右側(cè)，與線圈連接的導(dǎo)線abcd內(nèi)有水平向里變化的磁場(chǎng)．下圖哪種變化磁場(chǎng)可使鋁框向左偏離A 10．【xx屆泉州市3月質(zhì)檢】如圖甲所示，一足夠大的正方形

7、區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其頂點(diǎn)a在直線MN上，且ab與MN的夾角為45°。一邊長為L的正方形導(dǎo)線框從圖示位置沿直線MN以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，圖乙表示整個(gè)過程導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t（以為單位）變化的圖象，正確的是C 11．【南安一中xx屆高三上學(xué)期期末試題】下列各種情況中的導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大的是（ ）C （第1題圖） （第2題圖） 12．【福州市xx屆高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢查】如圖所示，質(zhì)量為m的矩形閉合線圈abcd從不同高處自由下落一段時(shí)間后垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入一有界磁場(chǎng)。已知口6邊始終

8、與水平磁場(chǎng)邊界平行，Z口6：226c=2Z。從D6邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到如邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是 A．a(chǎn)d段的電流方向是a →d B．線圈中通過的電荷量可能不相同 C．線圈產(chǎn)生的焦耳熱可能為mgl D．線圈的感應(yīng)電流一定是越來越大 13．【寧德市xx年普通高中畢業(yè)班單科質(zhì)量檢查】矩形導(dǎo)線框abcd放在磁場(chǎng)中，在外力控制下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖甲所示，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，0-2s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里，規(guī)定導(dǎo)線框中電流順時(shí)針方向?yàn)檎?，安培力向左為正，則導(dǎo)線框中電流i和ab邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖象是（

9、 ）C 14．【廈門市xx屆高三上期末質(zhì)檢】閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如右圖所示。規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，abcda的方向?yàn)榫€框中感應(yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖象，下列正確的是（ ）D 15．【三明市xx屆高三上聯(lián)考】如圖所示，回路豎直放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直于回路平面向外。導(dǎo)體AC可以貼著光滑豎直長導(dǎo)軌下滑。設(shè)回路的總電阻恒定為R，當(dāng)導(dǎo)體AC從靜止開始下落后，下面敘述中正確的說法有（ ） A．導(dǎo)體

10、下落過程中，機(jī)械能守恒 B．導(dǎo)體加速下落過程中，導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為在電阻上產(chǎn)生的熱量 C．導(dǎo)體加速下落過程中，導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體增加的動(dòng)能和回路中增加的內(nèi)能 D．導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定速度后的下落過程中，導(dǎo)體減少的重力勢(shì)能大于回路中增加的內(nèi)能 16．【龍巖市xx屆高三上期末質(zhì)檢】一矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直。第1秒內(nèi)和第2秒內(nèi)線框中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小之比為（ ） A．1：2 B．1：l C．2：l D．4:1 17．【莆田市xx屆高三上期末質(zhì)檢】如圖所示，

11、兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)。 當(dāng)線圈A中通有不斷增大的順時(shí)針方向的電流時(shí)，對(duì)于線圈B，下列 說法中正確的是 （ ） A．線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流且有收縮的趨勢(shì) B．線圈B內(nèi)有順時(shí)針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢(shì) C．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流且有收縮的趨勢(shì) D．線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向的電流且有擴(kuò)張的趨勢(shì) 1．（19分）【龍巖一中xx屆5月考前熱身】如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為R的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處靜止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)

12、電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為I。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B； （2） 電流穩(wěn)定后， 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v； （3） 流經(jīng)電流表電流的最大值 （1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng) ① （2分） 解得：B= ② （2分） （2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ③（2分） 感應(yīng)電流 ④（2分） 由②③④解得（2分） （3）由題意知，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度最大，設(shè)為vm 機(jī)械能守恒 （2分） 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 （2分）

13、 感應(yīng)電流的最大值 （2分） 解得： （3分） 2.（19分）【福州一中xx屆5月考前模擬】 如圖甲所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置的示意圖，一個(gè)半徑r=0.10m、匝數(shù)n=20 的線圈套在永久磁鐵槽中，磁場(chǎng)的磁感線均沿半徑方向均勻分布（其右視圖如圖乙所 示）．在線圈所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小均為B=0.20T，線圈的電阻為R1=0.50Ω， 它的引出線接有R2=9.5Ω的小電珠L．外力推動(dòng)線圈框架的P端，使線圈沿軸線做往 復(fù)運(yùn)動(dòng)，便有電流通過電珠．當(dāng)線圈向右的位移x隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖丙所示時(shí)（x 取向右為正，忽略左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間）．求： （1）線圈

14、運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大?。? （2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖 象，至少畫出0~0.4s的圖象（在圖甲中取電流由C向上通過電珠L到D為正）； （3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大??； （4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P． 解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度為 線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （2）感應(yīng)電流 根據(jù)右手定則可得，當(dāng)線圈沿x正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流在圖（甲）中是由D向下經(jīng)過電珠L流向C的．于是可得到如答圖所示的電流隨時(shí)間變化的圖象．

15、 （3）由于線圈每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以每次運(yùn)動(dòng)過程中推力必須等于安培力． （4）發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率 3．【三明一中xx屆5月考前模擬】（19分）如圖所示，兩金屬板正對(duì)并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動(dòng)．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球勻速運(yùn)動(dòng)；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開磁場(chǎng)時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開． 已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電

16、荷量為q，ab運(yùn)動(dòng)的速度為v0，重力加速度為g．求： （1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??； （2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球的加速度大?。? （3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運(yùn)動(dòng)的速度v0要滿足什么條件。 v0 O v d d d Ⅰ Ⅱ Ⅲ L a 4d b 解：（1）ab在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為： ……① （2分） 金屬板間產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為： ……② （2分） ab在Ⅰ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動(dòng)，有 ……③ （2分） 聯(lián)立①②③得： ……④（2分） （2

17、）ab在Ⅱ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有 ……⑤ （2分） 聯(lián)立③⑤得： ……⑥（2分） （3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在電場(chǎng)中分別做勻速、類平拋和勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，小球的運(yùn)動(dòng)速度為vⅢ．則： SⅠ= 0 ……⑦ （1分） SⅡ=……⑧（1分） SⅢ=vⅢ……⑨（1分） vⅢ= ……⑩ （1分） 又：SⅠ+SⅡ+SⅢ=2d…… ⑾ （1分） 聯(lián)立可得： ⑿ （2分） 4、【漳州市

18、xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】 如圖所示，兩根足夠長、電阻不計(jì)的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面成角，質(zhì)量均為m、阻值均為R的金屬棒a、b緊挨著放在兩導(dǎo)軌上，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一平行于導(dǎo)軌平面向上F=2mgsin的恒力拉a棒，b棒同時(shí)靜止釋放，直至b棒剛好勻速時(shí)，在此過程中通過棒的電量為q，（棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸，重力加速度為g），求： a b θ B F θ （1）b棒剛好勻速時(shí)，a、b棒間的距離s； （2）b棒最終的速度大小vb； （3）此過程中a棒產(chǎn)生的熱量Q. 解：（1）根據(jù)電磁感應(yīng)定律 有

19、 ①（1分） 根據(jù)閉合電路歐姆定律 有 ②（1分） 又 ③（1分） 得 解得： ④（2分） （2）b棒勻速時(shí) BIL = mgsin ⑤（1分） ⑥（2分） I =

20、 ⑦（1分） 對(duì)a棒由牛頓第二定律得： 即 ⑧（1分） 對(duì)b棒由牛頓第二定律得： ⑨（1分） 由⑧⑨式可得a1=a2 故a、b棒運(yùn)動(dòng)規(guī)律相似，速度同時(shí)達(dá)到最大，且最終va=vb ⑩（2分） 由⑤⑥⑦⑩式可得 vb = （2分） （3）因a、b棒串聯(lián)，產(chǎn)生的熱量相同，設(shè)a、

21、b棒在此過程中運(yùn)動(dòng)的距離分別為s1和s2，對(duì)a、b棒組成的系統(tǒng)，由功能關(guān)系得： （2分） s1+ s2=s （1分） 解得： （2分） 5、【漳州市xx年5月適應(yīng)性練習(xí)】如圖所示，豎直平面內(nèi)有一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的重力場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中以速度v0水平拋出，磁場(chǎng)的方向與線框平面垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大，已知重力加速度為g，求： （1）線框豎直方向速度為v1時(shí)，線框中

22、瞬時(shí)電流的大小I； （2）線框在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的最大電功率Pm； v0 z （3）若線框從開始拋出到瞬時(shí)速度大小達(dá)到v2所經(jīng)歷的時(shí)間為t，那么，線框在時(shí)間t 內(nèi)的豎直方向位移大小z。 解：（1）左右兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)抵消，設(shè)線框上下邊處的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，有 （2分） （2分） 得 （1分） （2）當(dāng)安培力大小等于重力時(shí)豎直速度最大，重力的功率也最大 （2分） （1分） 所以 （2

23、分） 得 （1分） （3）線框受重力和安培力作用，其中重力為恒力，安培力為變力。設(shè)某時(shí)刻線框豎直方向的速度為vz則安培力 （2分） 設(shè)在微小△t內(nèi)，變力可以看做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律線框加速度為 （2分） （2分） 所以 （1分） 有 （1分） 解得 （1分） 6、（20分）【xx屆廈門市5月市質(zhì)檢】如圖所示，傾角為θ的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的下邊界與電場(chǎng)的上邊界相距為3L，其中電場(chǎng)方向沿斜面向上

24、，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。電荷量為q的帶正電小球（視為質(zhì)點(diǎn)）通過長度為L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻為R的正方形單匝線框相連，組成總質(zhì)量為m的“ ”型裝置，置于斜面上，線框下邊與磁場(chǎng)的上邊界重合?，F(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當(dāng)線框下邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)的下邊界時(shí)剛好返回。已知L=1m，B=0．8T，q=2．2×10-6C，R=0．1Ω，m=0．8kg，θ=53°，sin53°=0．8，g取10m/s2。求： θ B E L L L 3L ⑴線框做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小； ⑵電場(chǎng)強(qiáng)度的大??； ⑶正方形單匝線框中產(chǎn)生的總焦耳熱．

25、 7．（20分）【xx屆福州市3月市質(zhì)檢】如圖所示，固定在水平桌面上平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、eg之間的距離為L，d、e兩點(diǎn)接一個(gè)阻值為R的定值電阻，整個(gè)裝置處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中（磁場(chǎng)范圍足夠大）。有一垂直放在導(dǎo)軌上的金屬桿ab，其質(zhì)量為m、電阻值為r0在平行導(dǎo)軌的水平拉力F的作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間t變化規(guī)律為F=F0+kt，其中F0和k為已知的常量，經(jīng)過t0時(shí)間撤去拉力F．軌道的電阻不計(jì)。求 （1）t0時(shí)金屬桿速度的大小v0； （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B； （3）t0之后金屬桿ab運(yùn)動(dòng)速度大小v隨位移大小x變化

26、滿足：，試求撤去拉力F到金屬桿靜止時(shí)通過電阻R的電荷量q。 解：（1）金屬桿的加速度大小為，時(shí)刻速度大小為，電流為，則 ①（2分） ②（2分） ③（1分） 由①②③得 ④（1分） 由于是恒量，所以必須 ⑤（1分） 即 ⑥（2分） ⑦（2分） （2）由⑤得 ⑧（2分） 把⑥代入得 ⑨（2分） （3）金屬桿從撤去拉力F到靜止時(shí)通過的距離滿足 得 ⑩ （1分） 通過電阻的電荷量 （1分） 其中 （1分）

27、由⑩式得 （1分） 將⑦⑨代入得 （1分） 8．【福州市xx屆高三第一學(xué)期期末質(zhì)量檢查】(10分)如圖所示，水平面上有兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，間距為l = O.5 m，左端通過導(dǎo)線與阻值R =3Ω的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值為RL=6Ω的小燈泡L連接，在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = O.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一根阻值r =O.5Ω、質(zhì)量m = O.2kg的金屬棒在恒力F =2 N的作用下由靜止開始從AB位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t =1 s剛好進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)： (1)金屬棒切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的電

28、動(dòng)勢(shì)； (2)小燈泡兩端的電壓和金屬棒受安培力。 解：（1）0~1s棒只受拉力，由牛頓第二定律F=ma 可得金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度 （1分） 設(shè)其剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，由v=at=10m/s （1分） 金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv=0.2×0.5×10V=1V（2分） （2） 小燈泡與電阻R并聯(lián)， 通過金屬棒的電流大小 （2分） 小燈泡兩端的電壓U=E－Ir=1－0.4×0.5=0. 8V （1分） 金屬棒受到的

29、安培力大小 FA=BIl=0.2×0. 4×0.5N=0.04N （2分） 由左手定則可判斷安培力方向水平向左 （1分） 9．（12分）【寧德市xx屆高三上單科質(zhì)檢】如圖所示，長度均為l、電阻均為R的兩導(dǎo)體桿ab、cd，通過兩條足夠長的不可伸縮的輕質(zhì)柔軟導(dǎo)線連接起來（導(dǎo)線電阻不計(jì)），形成閉合回路，并分別跨過兩個(gè)間距為l的定滑輪，使ab水平置于傾角為θ的足夠長絕緣斜面上，cd水平懸掛于豎直平面內(nèi)。斜面上的空間內(nèi)存在垂直斜面向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，cd桿初始位置以下的空間存在水平向左的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。ab、cd桿質(zhì)量均

30、為m，ab桿與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，不計(jì)滑輪的一切阻力。 （1）若由靜止釋放，cd將向下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)ab沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們速率為v時(shí)，回路中的電流大小是多少？ （2）若由靜止釋放，當(dāng)cd下落h高度時(shí)，恰好達(dá)到最大速度vm，這一過程回路電流產(chǎn)生的電熱為多少？ （3）t0=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，若要cd帶動(dòng)ab從靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a（a

31、m，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.5T.質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為r=lΩ的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置，并接觸良好.用平行于 MN的恒力F=1N向右拉動(dòng)CD。CD受摩擦阻力f恒為0.5N.求 (1)CD運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少? (2)當(dāng)CD的速度為最大速度的一半時(shí)，CD的加速度是多少? (1分) 當(dāng)時(shí)，有 (1分) 所以Vm=8m/s (1分) （2） (1分) 所以： (1分)

32、 11．（12分）【廈門市xx屆高三上期末質(zhì)檢】在如圖所示的傾角為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(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為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，當(dāng)ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)時(shí)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框速度為v2。從ab進(jìn)入GH，到ab下滑至MN與JP的中間位置的過程中，求： （1）ab邊剛越過CH進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)時(shí)的速度大小v1。 （2）ab邊下滑到JP與MN的中間位置時(shí)，線框的加速度大小。 （3）這一過程

33、線框產(chǎn)生的內(nèi)能。 12．（14分）【莆田市xx屆高三上期末質(zhì)檢】如圖甲所示，一對(duì)足夠長的平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距L=1m，左端之間用R=3Ω的電阻連接，軌道的電阻忽略不計(jì)。一質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=1Ω的導(dǎo)體桿靜置于兩軌道上，并與兩軌道垂直。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上。現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導(dǎo)體桿，拉力F與導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)的位移x間的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)拉力達(dá)到最大時(shí)，導(dǎo)體桿恰好開始做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)位移x=2.5m時(shí)撤去拉力，導(dǎo)體桿又滑行了一段距離△x后停下，已知在滑行△x的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為12J。求： （1

34、）拉力F作用過程中，通過電阻R上的電量q； （2）導(dǎo)體桿運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度vm； （3）拉力F作用過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。 13、【漳州市xx屆高三上期末質(zhì)檢】 θ θ B R a b M N P Q 14．(9分) 【南安一中xx屆高三上學(xué)期期末試題】?jī)筛銐蜷L的光滑平行直導(dǎo)軌MN、PQ與水平面成θ角放置，兩導(dǎo)軌間距為L，M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好且電阻不計(jì)?，F(xiàn)讓ab桿由靜止開始

35、沿導(dǎo)軌下滑。⑴求ab桿下滑的最大速度vm；⑵ab桿由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程中，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab桿下滑的距離x及通過電阻R的電量q。 解：⑴ 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 歐姆定律 安培力公式和牛頓第二定律 有 即 當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)最大，速度最大值 （4分） ⑵根據(jù)能量守恒定律 有 得 （2分） 根據(jù)電磁感應(yīng)定律 有 根據(jù)閉合電路歐姆定律 有 感應(yīng)電量 得 （3分） 15、【xx屆龍巖市5月市質(zhì)檢】 的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

36、 16．（19分）【廈門雙十中學(xué)xx屆高三5月熱身】如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0 .5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行。取g=10m/s2。求： （1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)

37、μ； （2）cd離NQ的距離s； （3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量； 17.（20分）【廈門外國語學(xué)校xx屆5月考前模擬】如圖甲所示，MN、PQ為間距L=0 .5m足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角，NQ間連接有一個(gè)R=4Ω的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg電阻為r（大小未知）的金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)達(dá)到穩(wěn)定速度，已知在此過程中通過金屬棒截面的電量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)

38、系如圖乙所示，設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)過程中始終與NQ平行。取g=10m/s2。求： （1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； （2）cd離NQ的距離s； （3）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量； （4）若將金屬棒滑行至cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，為使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）。 解：（1）當(dāng)v=0時(shí)，a=2m/s2????? ???μ=0.5?????? （3分） （2）由圖像可

39、知：vm=2m/s? 當(dāng)金屬棒達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，有 ??????? ?????? ? ????? ? ? ? （6分） （3）??? ???? ??? （5分） （4）當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)。?????????? ??? ???????? ??? 　　?????? （6分）