2023年高考物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)題：電磁感應(yīng)（含基礎(chǔ)、提升兩套）

電磁感應(yīng)

基礎(chǔ)練習(xí)................................................................1

提升練習(xí)................................................................20

基礎(chǔ)練習(xí)

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的

1.如圖甲所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q,P和

Q共軸，Q中通有變化電流3電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。P所受的重力

為G,桌面對P的支持力為"，P始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，則（）

A.零時(shí)刻&<G,此時(shí)P無感應(yīng)電流

B.4時(shí)刻尸N<G,P有收縮的趨勢

C.2時(shí)刻尸N>G,此時(shí)P中感應(yīng)電流最大

D.G時(shí)刻&=G,此時(shí)穿過P的磁通量最大

2.如圖所示，M是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸。轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)

變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框"的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A.保持靜止不動(dòng)

B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向

3.如圖所示，一個(gè)閉合的矩形金屬框"〃與一根絕緣輕桿3相連，輕桿上端。

點(diǎn)是一個(gè)固定轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與線框平面垂直，線框靜止時(shí)恰位于蹄形磁鐵的正中央，

線框平面與磁感線垂直?，F(xiàn)將線框從靜止釋放，在左右擺動(dòng)過程中，線框受到磁

場力的方向是（）

0

///////,//////

A.向左擺動(dòng)的過程中，受力方向向左；向右擺動(dòng)的過程中，受力方向向右

B.向左擺動(dòng)的過程中，受力方向向右；向右擺動(dòng)的過程中，受力方向向左

C.向左擺動(dòng)的過程中，受力方向先向左后向右；向右擺動(dòng)的過程中，受力方向

先向右后向左

D.擺動(dòng)過程中始終不受力

4.如圖所示，兩個(gè)寬度均為。的豎直邊界區(qū)域，區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的

大小相等，方向相反，且與紙面垂直?，F(xiàn)有直角邊長為。的等腰直角三角形導(dǎo)線

框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則

線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i與線框移動(dòng)的位移x的關(guān)系圖象是（）

5.如圖所示，MN、G”為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，H?、〃為跨在導(dǎo)軌上的兩

根金屬桿，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、G”所在的平面，則（）

A.若固定"，使cd向右滑動(dòng)，則abdc回路有電流，電流方向?yàn)閍fA-dfcfa

B.若ab、cd以相同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)，則"de回路有電流，電流方向?yàn)?/p>

a—>c—>d—ab—>ci

C.若"向左、〃向右同時(shí)運(yùn)動(dòng)，則出Me回路中的電流為零

D.若原、〃都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度%>%,則必A回路有電流，電流方向

為a—>c—>d—>b—>a

6.如圖所示、兩固定光滑且足夠長的金屬導(dǎo)軌MMP。平行水平放置，其間距

為L,兩根質(zhì)量均為〃?，距離也為L的金屬棒A3、CO平行放置在兩導(dǎo)軌上，電

阻分別是與、尺,導(dǎo)軌電阻忽略小計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感心強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

中，現(xiàn)給C。棒一定的初速度%,經(jīng)過時(shí)間4后兩棒處于穩(wěn)定狀態(tài)，下列說法中

正確的是（）

A.若在穩(wěn)定前的某時(shí)刻CO棒的速度為K,AB棒的速度為外,則回路中的電流

,,,BLv.BLV

大小為2

B.從開始至最終穩(wěn)定回路產(chǎn)生的焦耳熱為

O

C.在加內(nèi)通過回路的電荷量為篝

4BL

D.處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)兩棒與導(dǎo)軌所圍面積為費(fèi)（N+&）+Z?

2DL

7.如圖甲所示，線圈匝數(shù)為50匝，橫截面積為002m2,線圈中有向左的勻強(qiáng)磁場，

磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，磁場方向向左為正。則關(guān)于A、B兩

點(diǎn)的電勢差4B,正確的是（）

A.4B=2V

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選

錯(cuò)的得0分

8.如下圖甲所示，等離子氣流從左方連續(xù)以速度攻）射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁

場中，質(zhì)直導(dǎo)線與M、N相連接，線圈A與直導(dǎo)線M連接，線圈A內(nèi)有如下圖

乙所示變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列敘述正確的是（）

甲乙

A.0~1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

B.1s?2s內(nèi)"、cd導(dǎo)線互相吸引

C.2s?3s內(nèi)〃導(dǎo)線互相吸引

D.3s?4s內(nèi)ah.cd導(dǎo)線互相排斥

9.如圖甲所示，是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)

量為〃?，電阻為凡在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，和PQ是勻強(qiáng)磁場

區(qū)域的水平邊界，并與線框的歷邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里?，F(xiàn)使金

屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到

兒邊剛好運(yùn)動(dòng)到勻強(qiáng)磁場PQ邊界的廣/圖象，圖中數(shù)據(jù)均為已知量，重力加速

度為g,不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）

——I。

M義XXXXXXX

XXXXXXXX

p.XX.XX.X.XXX

圖甲

A.金屬線框剛進(jìn)入磁場時(shí)感應(yīng)電流方向沿adcM方向

1mgR

B.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

ML巧

C.金屬線框在0的時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為，咫匕&）

D.MN和PQ之間的距離為v2（z2-/,）

10.如圖所示，豎直平面（紙面）兩水平線間存在寬度為d的勻強(qiáng)磁場，磁場方

向垂直紙面向里。一質(zhì)量為加、邊長也為△的正方形線圈從磁場上方某處自由落

下，4時(shí)刻線圈的下邊進(jìn)入磁場，時(shí)刻線圈的上邊進(jìn)入磁場，4時(shí)刻線圈上邊離

開磁場。已知線圈平面在下落過程中始終與磁場方向垂直，且線圈上、下邊始終

與磁場邊界平行，不計(jì)空氣阻力，則線圈下落過程中的VT圖像可能正確的是

()

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答

11.如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在水平面內(nèi)其間距L=0.2m,

磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接的電阻

R=4.8Q,在導(dǎo)軌上有一金屬棒出?，其接入電路的電阻尸U.2Q,金屬棒與導(dǎo)軌垂

直且接觸良好，在必棒上施加水平拉力使其以速度v=12m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)金

屬導(dǎo)軌足夠長。求

(1)金屬棒"產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；

(2)水平拉力的大小F；

(3)金屬棒a、8兩點(diǎn)間的電勢差。

叫、N

rV~~XBX

W-V

TXxxx

Q

b

12.如圖所示，傾角為。的斜面內(nèi)有一寬度為以磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場，

磁場的方向垂直斜面向下。將邊長為。、質(zhì)量為加、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框

以某一速度沿斜面向上彈出，垂直磁場邊界穿過磁場。線框向上離開磁場時(shí)的速

度剛好是剛進(jìn)入磁場時(shí)速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段距離，然后沿

斜面向下運(yùn)動(dòng)并勻速進(jìn)入磁場。正方形導(dǎo)線框與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加

速度大小為g,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。（忽略空氣阻力）求：

⑴線框在下落階段勻速進(jìn)入磁場時(shí)的速度匕；

⑵線框在上升階段剛離開磁場時(shí)的速度匕；（1、2問用字母表示）

⑶若已知。=10c772,；72=10g,7?=0.1Q,敘53°,/?=30cm,B=0.5T,//=0.5,試求線

框在上升階段通過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱（sin53°=0.8,cos53°=0.6,取

g=10m/s2）

13.如圖甲所示，在光滑絕緣水平面內(nèi)有一長方形金屬線框，"邊長為/=0.2m,

線框質(zhì)量，"=O」kg、電阻R=0.1。，空間存在一有界勻強(qiáng)磁場，磁場的左邊界如虛

線所示，虛線右側(cè)足夠大區(qū)域存在磁場，磁場方向豎直向下。線框在水平向右的

外力尸作用下，以初速度%=1講勻加速進(jìn)入磁場，外力尸的大小隨時(shí)間，變化的

圖線如圖乙所示。以線框右邊剛進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí)，求：

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框的電荷量(7；

⑶若線框進(jìn)入磁場過程中尸做功為明=027J,求在此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱°。

B

Xx

XX

XX

bxx

甲

14.兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為生30。的斜面上，導(dǎo)軌底端接有電阻R=8Q,

導(dǎo)軌自身電阻忽略不計(jì)。勻強(qiáng)磁場垂直于斜面向上，磁感強(qiáng)度8=0.5。質(zhì)量為

m=0.1kg,電阻『2Q的金屬棒必由靜止釋放，沿導(dǎo)軌下滑。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌

足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m,金屬棒仍下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當(dāng)金屬棒

下滑〃=3m時(shí)，速度恰好達(dá)到最大速度2m/s,求：

(1)滑動(dòng)摩擦力的大小？

⑵此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量？(g取10m/s2)

15.如圖所示，固定于水平桌面上的金屬框架處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，

金屬棒必?cái)R在框架上，可無摩擦滑動(dòng)，此時(shí)ad助構(gòu)成一個(gè)邊長為/的正方形，

棒的電阻為廣，其余部分電阻不計(jì)，開始時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為員。

(1)若從f=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，每秒增量為七同時(shí)保持棒靜止，求

棒中的感應(yīng)電流并判斷感應(yīng)電流的方向；

(2)在上述(1)情況中，始終保持靜止，當(dāng)/=城末時(shí)需加的垂直于棒的水平拉力為

多少？

(3)若從t=0時(shí)刻起，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，當(dāng)棒以恒定速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，

可使棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化？(寫出8與，的關(guān)系

式)

XXXXXXXXX

XXXXXXXXX

>;f

16.如圖所示，一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電

路，不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻。線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感

應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場B,電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、

N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)。在N板的下端)的第一象限

內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界QA和y軸的夾角/AOy=45。，AOx

區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)。在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為機(jī)、帶電荷量為+q的

粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)過N板的小孔，從點(diǎn)。(01)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)OA

上某點(diǎn)離開磁場，最后垂直x軸離開第一象限。求：

(1)粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)的速度大??；

(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B-,

⑶粒子從P點(diǎn)射出至到達(dá)x軸的時(shí)間。

答案及解析

1.【答案】D

【解析】A.零時(shí)刻線圈Q中電流變化率為零，根據(jù)楞次定律可知線圈P中感應(yīng)

電流為零，不受安培力作用，因此FN=G,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.人時(shí)刻線圈Q中電流減小，根據(jù)楞次定律可知為阻礙磁通量變化，線圈P的

面積有增大的趨勢，同時(shí)受到向上的安培力，因此FN<G,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.亥時(shí)刻線圈Q中電流變化率最大，線圈P中磁通量變化率最大，此時(shí)P中感

應(yīng)電流最大，因線圈Q中電流為零，二者之間沒有安培力，說明匹=G,選項(xiàng)C

錯(cuò)誤；

D.A時(shí)刻線圈Q中電流最大，線圈P中磁通量最大，但因磁通量變化率為零，

線圈P無感應(yīng)電流，二者之間沒有安培力，因此EN=G,選項(xiàng)D正確。

2.【答案】C

【解析】根據(jù)題圖所示電路，線框仍所處位置的磁場是水平方向的，當(dāng)滑動(dòng)變阻

器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導(dǎo)線框。方的磁通

量將減少⑦=8Ssin8。。為線圈平面與磁場方向的夾角，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電

流的磁場將阻礙原磁通量的減少，則線框仍只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使。角增大，而使穿

過線圈的磁通量增加，注意此題并不需要明確電源的極性。

3.【答案】B

【解析】從阻礙相對運(yùn)動(dòng)的角度來看，由于磁通量的變化是由線框和磁場做相對

運(yùn)動(dòng)引起的，因此感應(yīng)電流的磁場總是阻礙線框相對磁場的運(yùn)動(dòng)。要阻礙相對運(yùn)

動(dòng)，磁場對線框因產(chǎn)生感應(yīng)電流而產(chǎn)生的安培力，一定和相對運(yùn)動(dòng)的方向相反，

即線框向左擺動(dòng)時(shí)受力方向向右，線框向右擺動(dòng)時(shí)受力方向向左。

4.【答案】A

【解析】線框剛進(jìn)入磁場時(shí)磁通量向外增加，感應(yīng)磁場向里，因此感應(yīng)電流方向

為順時(shí)針，電流i應(yīng)為負(fù)；隨著線框的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線切割磁感線長度增加，感應(yīng)電

流增加，由于三角形邊的長度為。，故在0/距離內(nèi)電流負(fù)方向增加；線框進(jìn)入

右邊磁場之后，由楞次定律可知，磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流

為逆時(shí)針，且逐漸增加，且兩邊均切割磁感應(yīng)線，感應(yīng)電流方向一致，所以最大

電流為完全進(jìn)入磁場時(shí)的2倍；當(dāng)線框出磁場的過程中，磁通量向里減小，根據(jù)

楞次定律可知感應(yīng)電流為順時(shí)針負(fù)方向，且電流強(qiáng)度逐漸增大，故A正確、BCD

錯(cuò)誤。

5.【答案】D

【解析】A.若固定力，使向右滑動(dòng)，則必A回路有電流，由右手定則可判

斷出回路產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，A錯(cuò)誤；

B.若ab、cd同向運(yùn)動(dòng)且速度大小相同，ab、cd所圍面積不變，磁通量不變，故

不產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；

C.若外向左、”向右，由右手定則可判斷出"de回路中有順時(shí)針方向的電流，

C錯(cuò)誤；

D.若ab、cd都向右運(yùn)動(dòng)，且兩桿速度%>%,則帥、cd所圍面積發(fā)生變化，

磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可判斷出，回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流,

D正確。

6.【答案】D

【解析】A.在穩(wěn)定前的某時(shí)刻CD棒的速度為W,AB棒的速度為匕，必然有匕>W,

回路電動(dòng)勢E=以

回路電阻為飛+&，因此回路電流大小為1=二:"

故A錯(cuò)誤；

B.兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒得加％=

當(dāng)%="=與時(shí)，磁通量不再變化，兩桿不再受安培力，將勻速運(yùn)動(dòng)，由能量守

,恒得產(chǎn)生的焦耳熱為Q=2x/〃4/機(jī)％2

故B錯(cuò)誤;

C.對金屬棒CD由動(dòng)量定理得板=心會(huì)

得通過CD棒某一截面電荷量g="=翳

故c錯(cuò)誤；

D.由于通過CD棒某一截面的電荷量為4會(huì)，

則有1=竺空四

2BI：

AB棒與CD棒間的最終距離為4=竺空3+乙

2BL

故所圍成的面積為5=〃=/?+黑乂4+&)

2DL

故D正確；

7.【答案】A

【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有%〃竽=50x：x0.02V=2V

\t2

根據(jù)楞次定律，線圈中的電流從A端流出、B端流入，A端電勢比B端高，所以

U,\B=2V,選項(xiàng)A正確。

8.【答案】BD

【解析】AB.根據(jù)左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉(zhuǎn)，

負(fù)離子向下極板N偏轉(zhuǎn)，所以。匕中電流方向是由。向人的.在。?2s內(nèi)，線圈

A內(nèi)磁場方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是由c向4

的，根據(jù)〃內(nèi)電流的流向關(guān)系，可知兩導(dǎo)線相互吸引，A錯(cuò)誤；B正確；

CD.在2s?4s內(nèi)，線圈A內(nèi)磁場方向向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，由楞次定律可知

感應(yīng)電流的方向是由△向c的，根據(jù)電流的流向關(guān)系可知兩導(dǎo)線相互排斥，C錯(cuò)

誤；D正確；

9.【答案】BC

【解析】A.金屬線框剛進(jìn)入磁場時(shí)，根據(jù)楞次定律判斷可知，感應(yīng)電流方向沿

abcda方向，故A錯(cuò)誤；

B.在金屬框進(jìn)入磁場的過程中做勻速運(yùn)動(dòng)，金屬框所受安培力等于重力作=B〃

/=嗎

R

又L=v"F）

聯(lián)立解得8=7一、學(xué)

匕VI

故B正確；

c.金屬框在進(jìn)入磁場過程中金屬框產(chǎn)生的熱為2,重力對其做正功，安培力對

其做負(fù)功，由能量守恒定律得2=〃3=〃際匕5-4）

金屬框在磁場中的運(yùn)動(dòng)過程中金屬框不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以金屬線框在0~4的時(shí)

間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為mghd-G。

故C正確；

D.由圖象可知，金屬框進(jìn)入磁場過程中是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度為匕，運(yùn)動(dòng)時(shí)

間為G7,所以金屬框的邊長4=匕乜-P

接下來做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到次邊剛好運(yùn)動(dòng)到勻強(qiáng)磁場尸。邊界x=g（h+匕）G3T2）

MN和尸。之間的距離為乙+》=；（33+卬3-32+卬2）-卬1

故D錯(cuò)誤。

10.【答案】AB

【解析】B.0力時(shí)間內(nèi)，線框做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度公式得

v=gt

得A時(shí)間內(nèi)線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)匕時(shí)速度達(dá)到最大，，3以后，線框做自由落

體運(yùn)動(dòng)，再做勻加速運(yùn)動(dòng)。

九七時(shí)間內(nèi)，線框在磁場中運(yùn)動(dòng)，下邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，線框受安培力

和重力作用，開始進(jìn)入時(shí)，如果空上〉〃?g

R

有牛頓第二定律得B-mg=ma

A

加速度方向向上，速度向下，線框做減速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的減小，加速度在減小，

加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小，故B正確；

CD.開始進(jìn)入時(shí)，如果：華＜色

有牛頓第二定律得件-B了=ma

加速度方向向下，速度向下，線框做加速運(yùn)動(dòng)，隨著速度的增大加速度在減小，

加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大，保持勻速，直至出磁場后做勻加速運(yùn)動(dòng)，故

CD錯(cuò)誤；

A,開始進(jìn)入時(shí)，如果也=,四

R

線框做勻速運(yùn)動(dòng)，直至出磁場后做勻加速運(yùn)動(dòng)，故A正確；

11.【答案】(1)七=1.2丫；(2)尸=0.02N；(3)U”,=0.96V

【解析】(1)設(shè)金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢為￡

E=BLv

帶入數(shù)值得E=L2V

⑵設(shè)過電阻R的電流大小為/

1=-^—

R+r

帶入數(shù)值得/=0.2A

因棒勻速運(yùn)動(dòng)，則外力等于安培力，有F=&=B〃=0.02N

(3)設(shè)0、。兩點(diǎn)間的電勢差為U

Uab=IR

帶入數(shù)值得U“,=0.96V

12.［答案］(1)為二—R；Q)匕="咫sin"-cos毋普；(3)

Q=O.O88J

【解析】(1)線框在下滑階段勻速進(jìn)入磁場瞬間有

.0°H2a2v

mgsin0=Ringcos0+-2

解得丫2=如吟警2辿R

Bci

(2)由動(dòng)能定理，線框從離開磁場至上滑到最高點(diǎn)的過程

一(mgsin0+pmgcos0)s=0--

線圈從最高點(diǎn)滑下至進(jìn)入磁場瞬間

1,

(mgsin0-/.imgcos0)s=—mv；-0

聯(lián)立解得

小吟山哮二而訪中嬴旃R

mgsin0-/.mgcos0~

(3)線框在向上通過磁場過程中，由能量守恒定律得

1212

(mgsin。+jLimgcos0)(a+b)+Q=—mvQ--tnv{

3/?2

而％=2Vl,則Q=1m[(〃zgsin0)2-Q/mgcos--{mgsin0+/amgcos0)(a+b)

解得線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。=O.O88J。

13.【答案】(l)0.5T；(2)0.75C；(3)0.12J

【解析】(1)由乙圖可以看出，線框進(jìn)入磁場后不受安培力，所以合力E=0.2N,

則線框的加速度為a=^=2m/s2

m

仁0時(shí)亥|J,Fo=O.3N,由

E=Blv0

/一

R

%=出1

Fo-F^=ma

聯(lián)立可得

B=0.5T

(2)線框進(jìn)入磁場過程中所用時(shí)間r=0.5s,有"%+0

則v=2m/s

由Ff—BIIt=mv—mv0

q=It

聯(lián)立可得4=0.75C

⑶由動(dòng)能定理％-。=彳mv2

可得。=0.⑵

14.【答案】（l）0.3N；（2）0.8J

【解析】（1）由七=8小，/=—;F=B1L

R+r

得安培力尸=空之

R+r

設(shè)金屬棒下滑過程所受摩擦力大小為了,則由平衡條件得到mgsin3Q°=f+F

聯(lián)立得f=mgsin30°-生旦=0.1x10x0.5-"5?2?2N=o.3N

R+r8+2

（2）在金屬棒"靜止釋放到速度剛達(dá)到最大的過程中，金屬棒的重力轉(zhuǎn)化為金屬

棒的動(dòng)能、焦耳熱和摩擦生熱，根據(jù)能量守恒定律得，電路中產(chǎn)生的焦耳熱為

八1fh1

Q=mgh-f?—-r--mv2

sin302

代入解得，Q=1J

則電阻R上產(chǎn)生的熱量為以=/-O=Fxij=o.8J

R+r8+2

15.【答案】⑴好,電流為逆時(shí)針方向;⑵制+幼）C；（3）B=#~

rrl+vt

【解析】（1）據(jù)題意學(xué)=4

在磁場均勻變化時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

E="=俎4=肥

△tAr

由閉合電路歐姆定律知，感應(yīng)電流為/=一="

rr

由楞次定律，可判定感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向。

（2）f=hs末棒靜止，水平方向受拉力尸外和安培力F女

F外=F安=BI1

又

B=Bo+kt\

故

kp

F外=（Bo+幼）—

(3)因?yàn)椴划a(chǎn)生感應(yīng)電流，由法拉第電磁感應(yīng)定律后=［上

△t

知△◎=()也就是回路內(nèi)總磁通量不變，即=

解得8=4

1+V/

16.【答案】(I)、得叵;

⑵B七管；⑶

Vm

【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

l△①ABS

E==--------=KS

ArA/

因平行金屬板M、N與電阻并聯(lián)，故M、N兩板間的電壓為

U=Up=E=kS

帶電粒子在M、N間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)=g"”

解得「=闞=’遁

VmVm

(2)帶電粒子進(jìn)入磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

由洛倫茲力提供向心力有qvB=m—

r

由幾何關(guān)系可得=乙

tan45°

2

聯(lián)立以上各式得3

(3)粒子在電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)"=

根據(jù)牛頓第二定律得夕§=，加

粒子在磁場中7=也

V

粒子在第一象限的無場區(qū)中S=%

由幾何關(guān)系得s=r

粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)X軸的時(shí)間為，i+4+G

聯(lián)立以上各式可得，=2d+

提升練習(xí)

一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分.在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的

1.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，）、D?和

D,是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源，在：=0時(shí)刻，閉合開關(guān)S,電

路穩(wěn)定后在4時(shí)刻斷開開關(guān)S,規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過1、D?的電流方向?yàn)檎?/p>

分別用乙、乙表示流過D1和D?的電流，則下圖中能定性描述電流/隨時(shí)間，變化

關(guān)系的是（）

2.如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管

b,二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)

變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列說法中正確的是（）

A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.穿過線圈a的磁通量變小

C.線圈。有擴(kuò)張的趨勢

D.線圈。對水平桌面的壓力人將增大

3.在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8,方向相反的水平勻強(qiáng)磁

場，如圖所示。PQ為兩個(gè)磁場的邊界，磁場范圍足夠大。一個(gè)邊長為久質(zhì)量為

m,電阻為火的金屬正方形線框，以速度v垂直磁場方向從如圖實(shí)線位置開始向

右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到分別有一半面積在兩個(gè)磁場中時(shí)，線框的速度為:，則下

列說法正確的是（）

XXX

XXXX

乂X):X

*XXX：)

Q

此時(shí)線框中的電功率為處上

A.

R

此時(shí)線框的加速度為學(xué)士

B.

2mR

C.此過程中回路產(chǎn)生的電能為2W一

D.此過程中通過線框截面的電荷量為萼

A

4.光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線下半部分處在一個(gè)水

平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是的直線（圖中虛線所示），一個(gè)金屬

塊從拋物線上y=b（%>“）處以速度V沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊

沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是（）

A.mgb

C.mg(h-a)D.~mv2+mg(b-a)

5.法拉第發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)一法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，原理如圖所示。銅質(zhì)

圓盤水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，圓盤圓心處固定一個(gè)帶搖柄的轉(zhuǎn)軸，邊

緣和轉(zhuǎn)軸處各有一個(gè)銅電刷與其緊貼,用導(dǎo)線將電刷與電阻R連接起來形成回路,

其他電阻均不計(jì)。轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄，使圓盤如圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感

應(yīng)強(qiáng)度為8,圓盤半徑為r,電阻的功率為P。則（）

圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為罌，流過電阻R的電流方向?yàn)閺?，到?/p>

A.

圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為哀厚，流過電阻R的電流方向?yàn)閺膁到c

B.

Br-

圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為過尊，流過電阻H的電流方向?yàn)閺腸到"

C.

Br-

圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為蟀，流過電阻R的電流方向?yàn)閺膁到c

D.

Br2

6.如圖所示，一質(zhì)量為機(jī)的閉合圓形線圈放在電子測力計(jì)上，在其正上方固定

一螺線管，當(dāng)在，山間加如圖所示的電流時(shí)（以電流從。端流入為正，忽略自感現(xiàn)

象，即認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度隨電流增加成正比增加），則測力計(jì)的示數(shù)變化滿足（）

A.0~2幻內(nèi)示數(shù)大于mg,2/o~4/o內(nèi)示數(shù)小于"吆

B.0~2擊內(nèi)示數(shù)小于mg,2力~4擊內(nèi)示數(shù)大于機(jī)g

C.0~加和2to~3to內(nèi)示數(shù)大于mg,to~2to和3ro~4fo內(nèi)示數(shù)小于mg

D.O~to和2fo~3fo內(nèi)示數(shù)小于mg,f（廣2/（）和3fo~4砧內(nèi)示數(shù)大于mg

7.如圖所示,光滑的金屬軌道分水平段和圓弧段兩部分，。點(diǎn)為外側(cè)圓弧的圓心。

兩金屬軌道之間的寬度為0.5m,勻強(qiáng)磁場方向如圖所示，大小為0.5T。質(zhì)量為

0.05kg、長為0.5m的金屬細(xì)桿置于金屬軌道上的M點(diǎn)。當(dāng)在金屬細(xì)桿內(nèi)通以2A

的恒定電流時(shí)，金屬細(xì)桿可以沿軌道由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。已知MN=OP=1m,

則(g取lOm/s?)()

IA/ITVI

A.金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為5mg

B.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/s

C.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為10m/s2

D.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大小為0.75N

二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)

選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選

錯(cuò)的得0分

8.半徑為縱右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿，單位長度電阻均為

圓環(huán)水平固定放置，整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度

為瓦直桿在圓環(huán)上以速度丫平行于直徑向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直桿始終有兩

點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸，從圓環(huán)中心。開始，直桿的位置由。確定，如圖所示。則（）

A.0=0時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2&n，

B.時(shí)，直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

C.6=0時(shí)，直桿受的安培力大小為［鬻

D.弓時(shí)，直桿受的安培力大小為意至

9.如圖所示，均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿

過圓環(huán)。金屬桿OM的長為/,阻值為R,M端與環(huán)接觸良好，繞過圓心。的轉(zhuǎn)

軸以恒定的角速度①順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。阻值為R的電阻一端用導(dǎo)線和圓環(huán)最下端的A

點(diǎn)連接，另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸。處的端點(diǎn)相連接。下列判斷正確的是（）

A.金屬桿0M旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒為竽

B.通過電阻R的電流的最小值為第，方向從。到P

C.通過電阻R的電流的最大值為粵

D.0M兩點(diǎn)間電勢差絕對值的最大值為半

10.某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(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)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(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號傳

輸給控制中心。線圈邊長分別為八和，2,匝數(shù)為〃，線圈和傳輸線的電阻忽略不

計(jì)。若火車通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號“與時(shí)間，的關(guān)系

如圖乙所示（"、cd均為直線），小心B、以是運(yùn)動(dòng)過程的四個(gè)時(shí)刻，則火車

A.在外72時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.在/3~74時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C.在.72時(shí)間內(nèi)加速度大小為“A；：

D.在為~14時(shí)間內(nèi)火車的位移大小為標(biāo)氣乙-幻

三、非選擇題：共6小題，共54分，考生根據(jù)要求作答

11.如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為2,”的

重物，另一端系一質(zhì)量為機(jī)、電阻為R的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足

夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF,在。尸之間連接有阻值也為R的電阻，其余電阻

不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為員的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端

QE處，將重物由靜止釋放，當(dāng)重物下降力時(shí)恰好達(dá)到穩(wěn)定速度而勻速下降。運(yùn)

動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)一切摩擦和接觸電阻，重力加

速度為g,求：

(1)重物勻速下降的速度也

(2)重物從釋放到下降。的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR；

(3)將重物下降。時(shí)的時(shí)刻記作r=0,速度記為血，若從/=0開始磁感應(yīng)強(qiáng)度逐

漸減小，且金屬桿中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，試寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小8隨時(shí)間t

變化的關(guān)系。

12.如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=lm,上端

接有電阻R=3Q,虛線0。，下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)將質(zhì)量〃z=0.1kg、

電阻的金屬桿必，從。。上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始

終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的v—t圖像如圖乙所示。(取g=10m/s2)

求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大??；

(2)桿在磁場中下落0.1s的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量。

13.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間的距離

為3導(dǎo)軌上平行放置兩根導(dǎo)體棒時(shí)和〃，構(gòu)成矩形回路。已知兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)

量均為加、電阻均為R,其它電阻忽略不計(jì)，整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場

中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦的滑行。開始時(shí)，導(dǎo)體棒cd靜止、

必有水平向右的初速度V0，兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸。求：

(1)開始時(shí)，導(dǎo)體棒仍中電流的大小和方向；

⑵從開始到導(dǎo)體棒〃達(dá)到最大速度的過程中，〃棒上產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)當(dāng)必棒速度變?yōu)閍巾時(shí)，cd棒加速度的大小。

B

14.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=lm,導(dǎo)軌平面與水平

面成族30。角，下端通過導(dǎo)線連接阻值為R=1.5。的電阻，阻值為-0.5的金屬棒

必放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向

上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3=0.5T,使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止下滑，當(dāng)金

屬棒下滑距離x=L6m時(shí)，恰好達(dá)到最大速度。已知金屬棒質(zhì)量為，W=0.05k,重力

加速度為g=10m/s2,求在此過程中：

(1)金屬棒達(dá)到的最大速率；(2)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱;(3)通過電阻R的電荷量;

(4)此過程經(jīng)歷的時(shí)間。

b

x

Re

15.如圖甲所示,MMP。為水平放置的足夠長平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=0.5m,

導(dǎo)軌左端連接的定值電阻R=0.5C,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感

應(yīng)強(qiáng)度為8=2T,將電阻為r=0.5Q(接入電路中的電阻)的金屬棒"垂直放置

在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，規(guī)定水平向右為x軸正方向，在x=0

處給棒一個(gè)向右的初速度，同時(shí)對棒施加水平向右的拉力尸作用，在運(yùn)動(dòng)過程中

受的安培力心隨位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示。求：

(1)金屬棒速度匕=lm/s時(shí)，金屬棒受到安培力大小FAI;

(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)到x=3m時(shí)，速度大小吸;

(3)估算金屬棒運(yùn)動(dòng)到x=3m的過程中克服安培力做功值以。

16.如圖甲所示，表面絕緣、傾角Q37。的斜面固定在水平地面，斜面的頂端固

定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行。斜面所在空間有一寬度

0=0.40m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.5T,其邊界

與斜面底邊平行，磁場上邊界到擋板的距離s=0.525m。一個(gè)均勻分布且質(zhì)量

，片0.10kg、總電阻R=0.5。的單匝矩形閉合金屬線框必cd,放在斜面的底端，其

中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L=0.50mo從/=0時(shí)刻開始，用F=1.45N的恒

定拉力，垂直于〃邊且沿斜面向上拉線框，讓線框從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框的

"邊離開磁場區(qū)域時(shí)立即撤去拉力，線框繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，并與擋板發(fā)生碰撞，碰

撞過程中沒有機(jī)械能損失，且碰撞的時(shí)間可忽略不計(jì)。線框向上運(yùn)動(dòng)過程中速度

與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示。已知線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終未脫離斜面，且保持

時(shí)邊與斜面底邊平行，線框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),/=0.75（設(shè)最大靜摩擦力近

似等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2,sin速=0.6,cos37=0.8）0求:

⑴線框4邊的長度；（2）線框cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度大?。?/p>

（3）已知線框向下運(yùn)動(dòng)通過磁場區(qū)域，在離開磁場前線框速度已減為零，求線框在

斜面上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中電流產(chǎn)生的焦耳熱；（4）求線框最后靜止時(shí)cd邊距擋板

的距離。

答案及解析

1.【答案】c

【解析】當(dāng)閉合電鍵，因?yàn)榫€圈與Di串聯(lián)，所以電流外會(huì)慢慢增大，燈泡D2這

一支路立即就有電流。當(dāng)電鍵斷開，D2這一支路電流立即消失，因?yàn)榫€圈阻礙電

流的減小，所以通過Di的電流不會(huì)立即消失，會(huì)從原來的大小慢慢減小，而且

Di和D2、D3構(gòu)成回路，通過Di的電流也流過D2,所以L變成反向，且逐漸減

小。

2.【答案】D

【解析】AB.通電螺線管在線圈。中產(chǎn)生的磁場豎直向下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片

P向下滑動(dòng)時(shí)，電流增大，磁場增強(qiáng)，故線圈。的磁通量變大，由楞次定律可知，

線圈。中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，AB錯(cuò)誤；

C.由楞次定律的推論“增縮減擴(kuò)”可知，線圈a有縮小的趨勢，C錯(cuò)誤；

D.線圈a有通過遠(yuǎn)離螺線管來減小磁通量的趨勢，故線圈。對水平桌面的壓力

心將增大，D正確。

3.【答案】A

【解析】A.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為￡=2&"=&n，

此時(shí)線框中的電功率為P=與=

RR

故A正確；

B.線框中的感應(yīng)電流為/=4=萼

KK

左右兩邊所受安培力大小為尸=B/L=學(xué)

則加速度為。="=變9

mmR

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)能量守恒，可得此過程回路中產(chǎn)生的電能為E=〈皿2-〈風(fēng)》2=；加/

222o

故c錯(cuò)誤；

D.此過程通過線框截面的電荷量為“=孚=”

RR

故D錯(cuò)誤。

4.【答案】D

【解析】金屬塊在進(jìn)出磁場過程中要產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械

能要減少，上升的最大高度不斷降低，最后剛好滑不出磁場，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)永不停

止，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)等于機(jī)械能的損失，即

Q=AE=—mv2+mg(b—a)

5.【答案】B

【解析】將圓盤看成無數(shù)幅條組成，它們都切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，

出現(xiàn)感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則圓盤上感應(yīng)電流從邊緣流向圓心，則流過電阻火的

電流方向?yàn)閺膁到c,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得圓盤產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

E=Brv=Br^-^=-Br2co

22

(7

則感應(yīng)電流為/=6

又電阻R的功率為「二/次

則聯(lián)立解得。=更厚

Br

6.【答案】C

【解析】O~/o和2擊~3力內(nèi)，通過螺線管的電流增大，則螺線管產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，

穿過閉合圓形線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知閉合圓形線圈中感應(yīng)電流的

磁場方向與原磁場方向相反，將螺線管和圓形線圈等效為磁體，則表現(xiàn)為相互排

斥，測力計(jì)示數(shù)大于機(jī)g;

廿2擊和3仆4加內(nèi)，通過螺線管的電流減小，則螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，穿過閉

合圓形線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知閉合圓形線圈中感應(yīng)電流的磁場方

向與原磁場方向相同，將螺線管和圓形線圈等效為磁體，則表現(xiàn)為相互吸引，測

力計(jì)示數(shù)小于mgo

7.【答案】D

【解析】A.金屬細(xì)桿在水平方向受到安培力作用，安培力大小為

七=B/L=O.5x2xO.5N=O.5N

金屬細(xì)桿開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

a=-^-=10m/s2

m

故A錯(cuò)誤；

B.金屬細(xì)桿從M點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程，安培力做功為叫=G-（MN+OP）=1J

重力做功為叱;=~mgON=-0.5J

設(shè)金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小為V,由動(dòng)能定理得町+%=3削2

解得v=25/5m/s

故B錯(cuò)誤；

C.金屬細(xì)桿運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小為a=9=20m/s2

故C錯(cuò)誤；

D.在尸點(diǎn)對金屬細(xì)桿，由牛頓第二定律得尸-&=m匕

r

解得F=L5N

每一條軌道對金屬細(xì)桿的作用力大小為0.75N,由牛頓第三定律可知金屬細(xì)桿運(yùn)

動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)對每一條軌道的作用力大小為0.75N,D正確。

8.【答案】AD

【解析】AC.當(dāng)。=0時(shí)，直桿切割磁感線的有效長度4=2”，所以直桿產(chǎn)生的電

動(dòng)勢為4=8小=2及八，

此時(shí)直桿上的電流為『在』=贏

直桿受到的安培力大小耳=見4=浸蛋

選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

BD.當(dāng)時(shí)，直桿切割磁感線的有效長度為，2=2acosg=a

直桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為

此時(shí)電路的總電阻為R=($+1)明，

:E]_3&，

直桿上的電流為2(2陽-網(wǎng)+q凡(5n+3)4

直桿受到的安培力大小…也=焉記

(〉兀+J)A()

選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。

9【答案】AD

【解析】A.M端線速度為丫=①/,0M切割磁感線的平均速度為D=3=￡

0M轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒為E=B&=啰的

2

故A正確；

B.當(dāng)M端位于最上端時(shí)，圓環(huán)兩部分電阻相等，并聯(lián)電阻最大，電路的總電阻

最大，通過R的電流最小，因R并=gx2R=R

通過電阻R的電流的最小值為&=磊=鬻

根據(jù)右手定則可知電流方向從。到P，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)M位于最下端時(shí)圓環(huán)被短路，此時(shí)通過電阻R的電流最大，為

IEBl-(o

3~2R~4R

故C錯(cuò)誤；

D.0M作為電源，外電阻增大，總電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，所

以外電阻最大時(shí)，0M兩點(diǎn)間電勢差的絕對值最大，其最大值為U=/min-2H=畢

故D正確。

10.【答案】ACD

【解析】A.由

可知，感應(yīng)電動(dòng)勢與速度成正比，而在原段的電壓隨時(shí)間均勻增大，因此可知在

A到/2這段時(shí)間內(nèi)，火車的速度隨時(shí)間也均勻增大，所以火車在這段時(shí)間內(nèi)做的

是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故A正確；

B.同理，在打?以時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。故B錯(cuò)誤;

C.由圖知九時(shí)刻對應(yīng)的速度為匕=森

t2時(shí)刻對應(yīng)的速度為匕=磊^

故這段時(shí)間內(nèi)的加速度為。=濘^二標(biāo)方三

故c正確；

D.由圖知行時(shí)刻對應(yīng)的速度為匕=藏

口時(shí)刻對應(yīng)的速度為匕=焉

則這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為訶=?=與靜

zZno/)

則這段時(shí)間內(nèi)的位移為X=五=5靜&)

，〃力/]

故D正確；

11?【答案】⑴篝⑵”-專落⑶

06

【解析】(1)重物勻速下降時(shí)，設(shè)細(xì)線對金屬棒的拉力為T,金屬棒所受安培力為

F,對金屬棒受力，由平衡條件T=^g+F

由安培力公式得尸=穌〃

由閉合電路歐姆定律得/=W-

由法拉第電磁感應(yīng)定律得E=BnLv

對重物，由平衡條件得T=2〃?g

由上述式子解得「

(2)設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,則由系統(tǒng)功能原理得

1212

2mgh-tngh=—(2m)v~+—mv+Q

電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為QR,由串聯(lián)電路特點(diǎn)QK=；Q

g、lc131n3g2R2

所以&=5〃?g/7班L

(3)金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，即磁通量不變①。=也

所以耳腿=4(〃+也)乙

式中為=卬+3。，

由牛頓第二定律得：對系統(tǒng)〃尸圓若

2m+m3

8-__

則磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間t的關(guān)系為,+vt+gt2

12.【答案】(1)2T；(2)0.075J

【解析】(1)由圖像可知，桿自由下落0.1s進(jìn)入磁場以v=1.0m/s做勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)

生的感應(yīng)電動(dòng)勢E=BLv

P

桿中的感應(yīng)電流/=萬一

R+r

桿所受的安培力尸安=3〃

由平衡條件得〃吆=/安

代入數(shù)據(jù)得8=2T

(2)電阻R產(chǎn)生的熱量Q=/2R=0.075J

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