人教版2019選擇性必修第二冊高二物理精講與精練高分突破考點專題 專題強化訓(xùn)練二 動力學(xué)、能量、電路、動量在電磁感應(yīng)的應(yīng)用（桿+導(dǎo)軌模型）（附參考答案）

專題強化訓(xùn)練二：動力學(xué)、能量、電路、動量在電磁感應(yīng)的應(yīng)用（桿+導(dǎo)軌”模型）一：電磁感應(yīng)中的能量守恒問題的分析方法1．等效電路的分析：將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分電路等效為電源，畫出等效電路圖，分析內(nèi)外電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的性質(zhì)等知識進行分析．2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及收尾速度問題時的動態(tài)分析：周而復(fù)始地循環(huán)，達到最終狀態(tài)時，加速度等于零，導(dǎo)體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)．3．能量轉(zhuǎn)化與守恒的分析：電磁感應(yīng)過程往往涉及多種能量形式的轉(zhuǎn)化．如圖金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止下滑時，重力勢能減少，一部分用來克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能，最終在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱；另一部分轉(zhuǎn)化為金屬棒的動能．若導(dǎo)軌足夠長，棒最終達到穩(wěn)定狀態(tài)勻速運動時，重力勢能的減少則完全用來克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能．二：電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題的分析方法1．理解電磁感應(yīng)問題中的兩個研究對象及其之間的相互制約關(guān)系2．理解力和運動的動態(tài)關(guān)系3．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題的思路(1)對電學(xué)對象要畫好必要的等效電路圖．(2)對力學(xué)對象要畫好必要的受力分析圖和過程示意圖．(3)電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體要運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電流又要受到安培力的作用．在安培力作用下，導(dǎo)體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，這就可能需要應(yīng)用牛頓運動定律．4．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題的基本步驟(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向；(2)求回路中的電流；(3)分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力，用左手定則確定其方向)；(4)列動力學(xué)方程或平衡方程求解．三：電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型常見類型單桿水平式(導(dǎo)軌光滑)設(shè)運動過程中某時刻棒的速度為v,加速度為a=QUOTE-QUOTE,a,v同向,隨v的增加,a減小,當(dāng)a=0時,v最大,I=QUOTE恒定單桿傾斜式(導(dǎo)軌光滑)桿釋放后下滑,開始時a=gsinα,速度v↑→E=BLv↑→I=QUOTE↑→F=BIL↑→a↓,當(dāng)F=mgsinα?xí)r,a=0,v最大雙桿切割式(導(dǎo)軌光滑)桿MN做變減速運動,桿PQ做變加速運動,穩(wěn)定時,兩桿的加速度均為零,以相等的速度勻速運動.對系統(tǒng)動量守恒,對其中某桿適用動量定理光滑不等距導(dǎo)軌桿MN做變減速運動,桿PQ做變加速運動,穩(wěn)定時,兩桿的加速度均為零,兩桿以不同的速度做勻速運動含“源”水平光滑導(dǎo)軌(v0=0)S閉合,ab桿受安培力F=QUOTE,此時a=QUOTE,速度v↑?E感=BLv↑?I↓?F=BIL↓?加速度a↓,當(dāng)E感=E時,v最大,且vm=QUOTE含“容”水平光滑導(dǎo)軌(v0=0)拉力F恒定,開始時a=QUOTE,速度v↑?E=BLv↑,經(jīng)過Δt速度為v+Δv,此時E′=BL(v+Δv),電容器增加的電荷量ΔQ=CΔU=C(E′-E)=CBLΔv,電流I=QUOTE=CBLQUOTE=CBLa,安培力F安=BIL=CB2L2a,F-F安=ma,a=QUOTE,所以桿做勻加速運動題型強化題型一：導(dǎo)體切割磁感線的電路問題1．（2022·河南省浚縣第一中學(xué)高二）如圖所示，間距為l的U形導(dǎo)軌固定在水平面上，垂直導(dǎo)軌向下的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿PQ沿著粗糙U形導(dǎo)軌以初速度v開始向右滑行，金屬桿PQ與U形導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ，ab間電阻為R，導(dǎo)軌電阻忽略不計，取重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．通過金屬桿電流的方向為由P到QB．PQ開始運動時ab間電壓為BlvC．PQ運動的過程中系統(tǒng)產(chǎn)生焦耳熱為D．開始運動時PQ的加速度大小為2．（2022·四川·華陽職業(yè)高級中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，相距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，上端接有定值電阻R，整個導(dǎo)軌處在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中；質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒由靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計導(dǎo)軌的電阻，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g；導(dǎo)體棒從靜止運動到最大速度的過程中，下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電流方向為b→aB．導(dǎo)體棒的最大速度為C．導(dǎo)體棒所受重力做功與安培力做功之和等于導(dǎo)體棒增加的動能D．導(dǎo)體棒減少的重力勢能大于導(dǎo)體棒增加的動能與回路中產(chǎn)生的焦耳熱之和3．（2022·山西·臨縣第一中學(xué)高二）如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面間的夾角為θ，導(dǎo)軌間距為L，頂端接有電容為C的電容器。一質(zhì)量為m的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，勻強磁場磁感應(yīng)強度的大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上。由靜止釋放金屬棒ab，金屬棒在運動過程中始終與兩導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸，不計一切電阻，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．金屬棒ab的加速度越來越小B．金屬棒ab的加速度先變小后保持不變C．經(jīng)時間t金屬棒ab的速度為D．經(jīng)時間t電容器所帶的電荷量為題型二：導(dǎo)體進入磁場的加速度變化4．（2022·全國·高二）如圖所示，和是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌，已知導(dǎo)軌足夠長，且電阻不計。是一根與導(dǎo)軌垂直且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿，金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，讓桿由靜止開始自由下落，一段時間后將開關(guān)S閉合。閉合開關(guān)S后，下列說法正確的是（）A．桿可能做勻速直線運動 B．桿可能做勻加速直線運動C．桿下落過程機械能守恒 D．桿受到安培力對桿做正功5．（2022·江蘇·沛縣教師發(fā)展中心高二期中）如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強磁場．一個阻值為的正方形金屬線圈邊長，線圈質(zhì)量為m，線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，重力加速度為，則（）A．線圈進，出磁場過程中感應(yīng)電流均沿逆時針方向B．線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度最小C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，通過導(dǎo)線截面的電荷量相等D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為06．（2022·吉林一中高二階段練習(xí)）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向勻強磁場，PQ為兩個磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的大小分別為、一個豎直放置的邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當(dāng)線框運動到分別有一半面積在兩個磁場中時，線框的速度為，則下列結(jié)論中正確的是（）A．此過程中通過線框截面的電量為B．此時線框的加速度為C．此過程中回路產(chǎn)生的電能為D．此時線框中的電功率為題型三：雙軌在等寬的導(dǎo)體上運動問題7．（2022·江蘇·南京市人民中學(xué)）如圖所示，兩足夠長且電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌在同一水平面平行放置，虛線CD垂直于導(dǎo)軌，CD右邊區(qū)域有豎直向上的勻強磁場B。兩金屬桿a、b長度與導(dǎo)軌寬度相等，在導(dǎo)軌上始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。桿a不計電阻，質(zhì)量為m，桿b電阻為R，質(zhì)量為2m，桿b初始位置距離虛線CD足夠遠。桿a從CD左邊某位置以初速度v0開始向右運動，第一次桿b固定，第二次桿b自由靜止。兩次相比較（）A．桿a最后的速度，兩次都為零B．桿a所受安培力，兩次的最大值相等C．整個過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱，第一次的小于第二次的D．整個過程中通過桿b的電荷量，第一次的小于第二次的8．（2022·江蘇江蘇·高二）如圖所示，兩光滑平行長直導(dǎo)軌，間距為d，固定在水平面上，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直。兩質(zhì)量都為m、電阻都為r的導(dǎo)體棒L1、L2垂直放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，兩導(dǎo)體棒距離足夠遠，L1靜止，L2以初速度v0向右運動，不計導(dǎo)軌電阻，忽略感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場，則（）A．導(dǎo)體棒L1的將做勻減速直線運動B．導(dǎo)體棒L2的速度逐漸減小為0.5v0，這個過程中L2產(chǎn)生的焦耳熱為C．導(dǎo)體棒L1的速度增加為0.5v0時，導(dǎo)體棒L1兩端的電勢差為0.5Bdv0D．當(dāng)導(dǎo)體棒L2的速度減小為0.75v0，導(dǎo)體棒L1的速度增加為0.25v0時，導(dǎo)體棒L1兩端的電勢差為0.5Bdv09．（2022·四川省遂寧高級實驗學(xué)校高二）如圖所示，MN、PO為水平面上足夠長的平行光滑的導(dǎo)電滑軌，垂直于滑軌平行地放有兩根金屬滑桿ab和cd，兩滑桿質(zhì)量均為M，電阻也相同，導(dǎo)軌電阻不計。勻強磁場的方向垂直軌道平面向上。開始時，ab、cd兩滑桿處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)突然給ab桿以初速度，方向向右，則（）A．最后兩桿以相同速度勻速直線運動B．最后兩桿將靜止，動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱C．電路上從開始到穩(wěn)定運動過程中電流做功為D．a(chǎn)b桿向右勻速直線運動，cd桿向左勻速直線運動題型四：雙軌在不等寬的導(dǎo)體上運動問題10．（2022·重慶市鐵路中學(xué)校高二期末）如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌置于磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度為B，左側(cè)導(dǎo)軌間距為l，右側(cè)導(dǎo)軌間距為2l，導(dǎo)軌均足夠長。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab和質(zhì)量為2m的導(dǎo)體棒cd均垂直于導(dǎo)軌放置，處于靜止狀態(tài)。ab的電阻為R，cd的電阻為2R，兩棒始終在對應(yīng)的導(dǎo)軌部分運動，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計?，F(xiàn)瞬間給cd一水平向右的初速度，則此后的運動過程中下列說法不正確的是（）A．a(chǎn)b棒最終的速度B．全過程中，通過導(dǎo)體棒cd的電荷量為C．從cd獲得初速度到二者穩(wěn)定運動，此過程系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為D．導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動量守恒11．（2022·內(nèi)蒙古赤峰·高二期中）如圖所示，間距分別為和的兩組平行光滑導(dǎo)軌、和、用導(dǎo)線連接，它們處于磁感應(yīng)強度大小為、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，質(zhì)量為、單位長度阻值為的兩相同導(dǎo)體棒和垂直導(dǎo)軌分別置于導(dǎo)軌、和、上，現(xiàn)導(dǎo)體棒以初速度向右運動，不計導(dǎo)軌及導(dǎo)線電阻，兩導(dǎo)軌足夠長且導(dǎo)體棒始終在導(dǎo)軌、上運動，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開始運動時，導(dǎo)體棒的加速度大小為B．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開始運動時，導(dǎo)體棒的加速度大小為C．當(dāng)兩導(dǎo)體棒速度達到穩(wěn)定時，導(dǎo)體棒的速度為D．當(dāng)兩導(dǎo)體棒速度達到穩(wěn)定時，導(dǎo)體棒的速度為12．（2022·山東省淄博第四中學(xué)高二期中）如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌由直窄軌AB、CD以及直寬軌EF、GH組合而成，窄軌和寬軌均處于同一水平面內(nèi)，AB、CD等長且與EF、GH均相互平行，BE、GD等長、共線，且均與AB垂直，窄軌間距為，寬軌間距為L。窄軌和寬軌之間均有豎直向上的磁感強度為B的勻強磁場。由同種材料制成的相同金屬直棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，棒長為L、質(zhì)量為m、電阻為R.。初始時b棒靜止于導(dǎo)軌EF段某位置，a棒從AB段某位置以初速度向右運動，且a棒距窄軌右端足夠遠，寬軌EF、GH足夠長。下列判斷不正確的是（）A．a(chǎn)棒剛開始運動時，b棒的加速度大小為B．經(jīng)過足夠長的時間，a棒的速度為C．整個過程中通過回路的電荷量為D．整個過程中b棒產(chǎn)生的焦耳熱為題型五：電磁感應(yīng)中的電路問題13．（2022·遼寧鞍山·高二期中）如圖甲所示，螺線管線圈的匝數(shù)匝，橫截面積，導(dǎo)線的總電阻，定值電阻，電阻箱的最大阻值為。穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按圖乙所示規(guī)律變化，求：（1）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小；（2）消耗的最大電功率；（3）消耗的最大電功率。14．（2022·青?！ご笸ɑ刈逋磷遄灾慰h教學(xué)研究室高二期末）如圖甲，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與一個電壓表相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。（1）電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少？（2）請判斷感應(yīng)電流的方向；（3）A、B兩端，哪端應(yīng)該與電壓表標+號的接線柱（或紅接線柱）連接？15．（2022·黑龍江·建三江分局第一中學(xué)高二期中）如圖所示，面積為0.3m2的100匝線圈處在勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里，已知磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，變化率為，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，求：（1）回路中的感應(yīng)電動勢大?。唬?）回路中電流的大小和通過R1的電流方向；（3）a、b兩點間的電勢差。題型六：電磁感應(yīng)中的能量問題16．（2022·天津二中高二）如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，間距，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角，N、Q間連接一個電阻，勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度。將一根質(zhì)量的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置，金屬棒的電阻為，導(dǎo)軌的電阻不計?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，已知金屬棒從位置ab運動到位置cd的過程中，流過電阻R的電量為，，，。求：（1）當(dāng)金屬棒速度的大小為時，金屬棒加速度的大小a；（2）金屬棒運動到cd位置時的速度大??；（3）金屬棒由位置ab運動到位置cd的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量。17．（2022·河南省?？h第一中學(xué)高二）如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L=0.5m，導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角θ=30°，M、P間接阻值為R=9Ω的電阻。勻強磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強度大小為B=2T。質(zhì)量為m=0.1kg、阻值為r=1Ω的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌的恒定拉力F=1N作用下，從靜止開始向上運動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌和磁場足夠大，重力加速度g取10m/s2，求：（1）當(dāng)金屬棒的速度為2m/s時的加速度；（2）金屬棒能獲得的最大速度；（3）若金屬棒從開始運動到獲得最大速度在導(dǎo)軌上滑行的距離是3m，這一過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。18．（2022·四川綿陽·高二期末）如圖甲所示，間距的足夠長“U”型傾斜導(dǎo)軌傾角，頂端連一電阻；虛線MN的左側(cè)一面積的圓形區(qū)域存在勻強磁場，磁場方向垂直于斜面向下，磁感應(yīng)強度B大小隨時間t變化如圖乙所示；虛線MN的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直于斜面向下、磁感應(yīng)強度為勻強磁場。一長也為，電阻的金屬棒ab在虛線MN右側(cè)靠近MN，與導(dǎo)軌垂直放置，在至，金屬棒ab恰好靜止，之后，開始沿導(dǎo)軌下滑，經(jīng)過足夠長的距離到達位置EF，且在到達EF前速度已經(jīng)穩(wěn)定，最后停止在導(dǎo)軌上某處。已知EF左側(cè)導(dǎo)軌均光滑，EF右側(cè)導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)，g取，不計導(dǎo)軌電阻與其他阻力，，。求：（1）至內(nèi)流過電阻R的電流和金屬棒ab的質(zhì)量；（2）金屬棒ab到達EF時速度的大小；（3）金屬棒ab通過EF后通過電阻R的電荷量。專題強化訓(xùn)練一、單選題19．（2022·江蘇·南京外國語學(xué)校高二期末）如圖所示，有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量為m，距一有界勻強磁場上邊界h處自由下落，如圖所示，其下邊ab進入勻強磁場區(qū)域后，線圈開始做勻速運動，直到其上邊cd剛剛開始傳出勻強磁場為止，此勻強磁場區(qū)域?qū)挾纫彩荓，已知重力加速度為g，則能用物理量m，g，h，L求得（）A．線框在穿越勻強磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱B．線框在穿越勻強磁場過程中通過導(dǎo)線橫截面的電量C．線框的電阻D．勻強磁場的磁感應(yīng)強度20．（2022·江蘇·南京市第一中學(xué)高二期末）如圖甲所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌左端連接一個平行板電容器C和一個定值電阻R，導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上且接觸良好，裝置放于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中，磁感應(yīng)強度B的變化情況如圖乙所示（垂直紙面向外為正），MN始終保持靜止.不計電容器充時間，則在時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A．電阻R兩端的電壓大小先變小后變大B．電容器C的a板先帶正電后帶負電C．MN棒所受安培力的方向先向右后向左D．MN棒所受安培力的大小始終不變21．（2022·河北·武安市第三中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導(dǎo)軌傾斜放置，上端連接一電阻，空間有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場。一質(zhì)量為的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導(dǎo)體棒運動過程中速度與時間關(guān)系、加速度與時間關(guān)系，其中可能正確的是（）A． B．C． D．22．（2022·貴州·凱里一中高二期中）某同學(xué)以金屬戒指為研究對象，探究金屬物品在變化磁場中的熱效應(yīng)。如圖所示，戒指可視為周長為L、橫截面積為S、電阻率為的單匝圓形線圈，放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向垂直于戒指平面。若磁感應(yīng)強度大小在時間內(nèi)從0均勻增加到B0，則（）A．戒指中的感應(yīng)電動勢為B．戒指中的感應(yīng)電流為C．順著磁感線方向觀察，戒指中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流D．戒指中電流的熱功率為23．（2022·浙江省杭州學(xué)軍中學(xué)高二期中）如圖所示，虛線左側(cè)有面積足夠大的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，右側(cè)為真空區(qū)域。使邊長為L的正方形單匝導(dǎo)線框繞其一點頂點a，在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，線框電阻為R。經(jīng)時間t勻速轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則（）A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向 B．該過程中流過線框任意橫截面的電荷量為C．平均感應(yīng)電動勢大小為 D．t時刻的感應(yīng)電動勢大小為24．（2022·新疆石河子一中高二階段練習(xí)）如圖所示，一平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩軌道寬為L，上端用一電阻R相連，該裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向上。質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，達到最大高度h后保持靜止?？朔Σ磷龅墓閃f。若運動過程中金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計。關(guān)于上滑過程，下列說法不正確的是（）A．通過電阻R的電量為B．金屬桿中的電流方向由a指向bC．金屬桿克服安培力做功等于D．金屬桿損失的機械能等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱25．（2022·重慶南開中學(xué)高二期中）如圖甲所示，是由導(dǎo)體做成的“U”形粗糙框架，其所在平面與絕緣水平面（在水平面上）的夾角為，質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，回路是邊長為L的正方形。整個裝置放在垂直框架平面的磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示（圖中的、均已知），導(dǎo)體棒始終靜止。重力加速度大小為g，導(dǎo)軌電阻不計。下列說法正確的是（）A．在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向由M到NB．在時間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為C．在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的焦耳熱為D．在時刻，導(dǎo)體棒所受導(dǎo)軌的摩擦力小于26．（2022·遼寧·大連二十四中高二期中）如圖甲所示，在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。磁場方向向上為正，磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖乙變化，下列分析正確的是（）A．t=1s時環(huán)中的磁通量為零，環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流為零B．0～2s內(nèi)環(huán)上小段導(dǎo)體受到的安培力始終指向圓心C．0～2s內(nèi)環(huán)上小段導(dǎo)體受到的安培力大小不變D．0～2s內(nèi)感應(yīng)電流的功率不變27．（2022·吉林·遼源市田家炳高級中學(xué)校高二期末）如圖所示區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場的邊界由軸和曲線圍成，現(xiàn)有一邊長為2m的正方形單匝線框在水平拉力的作用下，以水平速度勻速穿過該磁場區(qū)，磁場區(qū)的磁感應(yīng)強度為，線框電阻，不計一切摩擦阻力，則（）A．拉力的最大值為10NB．拉力的最大功率為12.8WC．拉力要做12.8J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)D．拉力要做25.6J的功才能讓線框通過此磁場區(qū)二、多選題28．（2022·河北·廊坊市第十五中學(xué)高二階段練習(xí)）在如圖甲所示的虛線框內(nèi)有勻強磁場，設(shè)圖甲所示磁場方向為正，磁感應(yīng)強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。邊長為l、電阻為R的正方形均勻線框abcd有一半處在磁場中，磁場方向垂直于線框平面，此時線框ab邊的發(fā)熱功率為P，則（）A．線框中的感應(yīng)電動勢為 B．線框中的感應(yīng)電流為C．線框cd邊的發(fā)熱功率為 D．b、a兩端電勢差29．（2022·黑龍江·湯原縣高級中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖甲所示，游樂園中的過山車雖然驚險刺激，但也有多種措施保證了它的安全運行。其中磁力剎車是為保證過山車在最后進站前的安全而設(shè)計的一種剎車形式。磁場很強的釹磁鐵安裝在軌道上，剎車金屬框安裝在過山車底部。簡化為圖乙所示的模型，將剎車金屬框看作為一個邊長為，總電阻為的單匝正方形線框，則過山車返回水平站臺前的運動可以簡化如下：線框沿著光滑斜面下滑s后，下邊框進入勻強磁場時線框開始減速，下邊框出磁場時，線框恰好做勻速直線運動。已知斜面與水平面的夾角為，過山車的總質(zhì)量為，磁場區(qū)上下邊界間的距離也為，磁感應(yīng)強度大小為，方向垂直斜面向上，重力加速度為。則下列說法正確的是（）A．線框剛進入磁場上邊界時，從斜面上方俯視線框，感應(yīng)電流的方向為順時針方向B．線框剛進入磁場上邊界時，感應(yīng)電流的大小為C．線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為D．線框穿過磁場的過程中，通過線框橫截面的電荷量為零30．（2022·河北·衡水市第二中學(xué)高二期中）如圖甲所示，電阻不計且間距的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端接一阻值的電阻，虛線下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場，現(xiàn)將質(zhì)量、電阻的金屬桿ab從上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平，已知桿ab進入磁場時的速度，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示，g取10m/s2，則下列說法正確的是（）A．桿ab下落0.3m時金屬桿的速度為0.375m/sB．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為4TC．桿ab下落0.3m的過程通過電阻R的電荷量為0.25CD．桿ab下落0.3m的過程中R上產(chǎn)生的熱量為0.575J31．（2022·遼寧撫順·高二期中）如圖所示，在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，有一個半徑的金屬圓環(huán)，圓環(huán)所在的平面與磁感線垂直。是一根金屬棒，它沿著順時針方向以的角速度繞圓心勻速轉(zhuǎn)動，且端始終與圓環(huán)相接觸，棒的電阻，圖中定值電阻，，電容器的電容，圓環(huán)和連接導(dǎo)線的電阻忽略不計，則（）A．電容器上極板帶負電B．穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為C．電路中消耗的電功率為D．穩(wěn)定后的金屬棒轉(zhuǎn)動一周時在棒上產(chǎn)生的焦耳熱為32．（2022·湖北·蘄春縣第一高級中學(xué)高二期中）如圖所示，金屬棒MN質(zhì)量，電阻為，放在寬度為的兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌最右端上，導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為，電源電動勢為，內(nèi)阻為，重力加速度為，導(dǎo)軌平面離地高為。將開關(guān)S閉合，金屬棒被水平拋出后落到距軌道末端水平距離為的位置，則（）A．剛閉合瞬間通過金屬棒的電流大小為1AB．金屬棒離開軌道時的速度為20m/sC．通過金屬棒的電量為0.08CD．金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為0.63J33．（2022·湖北恩施·高二階段練習(xí)）如圖，水平面上有足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌間距為L，電阻不計，導(dǎo)軌所處空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。導(dǎo)軌上放有質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b、開始時金屬棒b靜止，金屬棒a獲得向右的初速度v0，從金屬棒a開始運動到最終兩棒以相同的速度勻速運動的過程中，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)做勻減速直線運動，b做勻加速直線運動B．最終兩金屬棒勻速運動的速度為C．金屬棒a產(chǎn)生的焦耳熱為D．a(chǎn)和b距離增加量為34．（2022·遼寧大連·高二期中）足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角為37°，兩導(dǎo)軌間距為0.5m，下端接有一燈泡和一個電動機，小燈泡規(guī)格為“1V，1W”，電動機線圈電阻為0.4Ω，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.5kg，接入電路電阻為1Ω，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌平面所在空間有垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.8T。將金屬棒ab由靜止釋放，一段時間后，金屬棒勻速運動，燈泡恰好正常發(fā)光，不計導(dǎo)軌電阻，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，重力加速度，則下列說法正確的是（）A．金屬棒勻速運動時通過金屬棒ab的電流為B．金屬棒勻速運動的速度為8m/sC．金屬棒勻速運動時，電動機的輸出功率為0.6WD．金屬棒勻速運動時，金屬棒減少的重力勢能大于整個回路產(chǎn)生的電能三、解答題(共0分)35．（2022·遼寧丹東·高二階段練習(xí)）如圖所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在豎直平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L=1m，導(dǎo)軌間連接的定值電阻R=3Ω，導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.2kg的金屬桿ab，金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，桿的電阻r=1Ω，其余電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B=2T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向里。重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)讓金屬桿從AB水平位置由靜止釋放。求：（1）金屬桿的最大速度；（2）若從金屬桿開始下落到剛好達到最大速度的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.6J，則通過電阻R的電荷量是多少。36．（2022·河北·武安市第三中學(xué)高二階段練習(xí)）光滑的平行金屬導(dǎo)軌間距d=0.5m，軌道平面與水平面的夾角為θ=30°，導(dǎo)軌上端接一個阻值為R=0.6Ω的電阻，導(dǎo)軌所在空間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度B=1T，如圖所示。一根質(zhì)量m=0.5kg、電阻r=0.4Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌最上端，且與導(dǎo)軌接觸良好，其余部分電阻不計。棒與導(dǎo)軌始終垂直，g取10m/s2，從靜止釋放金屬棒，試求：（1）當(dāng)棒的速度為v=6m/s時，ab棒兩端的電壓U和此時棒克服安培力做功的功率；（2）當(dāng)棒的加速度a=3m/s2時，電阻R消耗的功率。37．（2022·江蘇·南京市第一中學(xué)高二期末）如圖所示，兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距L，水平面的夾角為θ，整個空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，虛線上方軌道光滑且磁場方向向上，虛線下方軌道粗糙且磁場方向向下。當(dāng)導(dǎo)體棒EF以初速度沿導(dǎo)軌上滑至最大高度的過程中，導(dǎo)體棒MN一直靜止在導(dǎo)軌上，若兩導(dǎo)體棒質(zhì)量均為m，電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g，在此程中導(dǎo)體棒EF產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求：（1）導(dǎo)體棒EF以速度v向上運動時的加速度；（2）導(dǎo)體棒MN受到的最大摩擦力（3）導(dǎo)體棒EF能上升的最大高度。38．（2022·甘肅·高臺縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，有兩條不計電阻的平行光滑金屬導(dǎo)軌MQN、，導(dǎo)軌間距為，其中MQ、段傾斜放置，傾斜角為，，QN、段水平放置，兩段之間通過一小段（大小可忽略）光滑圓弧絕緣材料平滑相連，在傾斜導(dǎo)軌左端連接一電源及開關(guān)，電源電動勢為，內(nèi)阻為。在Q和兩端向下引出兩根無電阻的金屬導(dǎo)線通過開關(guān)與一電容為的電容器相連，在N和兩端與阻值為的定值電阻相連，傾斜導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于傾斜導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于水平導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，且，cdef是質(zhì)量為3m，每邊電阻均為，各邊長度均為的U形金屬框，開始時靜置于左側(cè)導(dǎo)軌上，現(xiàn)有一不計電阻的質(zhì)量為m的金屬棒a緊貼垂直放置在傾斜導(dǎo)軌上，合上開關(guān)時金屬棒a恰好靜止在導(dǎo)軌上。取，，。（1）求金屬棒a的質(zhì)量m。（2）斷開的同時閉合，金屬棒a向下滑行，金屬棒a與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，求金屬棒a到達傾斜導(dǎo)軌底端時的速度大小。（3）金屬棒a越過后與U形金屬框發(fā)生碰撞，碰后黏在一起穿過區(qū)域，金屬棒a與U形金屬框及導(dǎo)軌均接觸良好，求此過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱。39．（2022·天津二中高二階段練習(xí)）如圖甲所示電路，定值電阻、小燈泡L與金屬圓線圈連成閉合回路，在金屬圓線圈區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，時刻，磁感應(yīng)強度方向垂直線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知線圈匝數(shù)匝、半徑、總電阻，定值電阻，小燈泡電阻且阻值不隨溫度變化，取，求：（1）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E；（2）流過電阻的電流大小I0；（3）小燈泡的電功率。40．（2022·全國·高二課時練習(xí)）如圖（a）所示，MN、PQ為間距L=0.5m且足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ⊥MN，導(dǎo)軌的電阻均不計；導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37°，NQ間連接有一個R=4Ω的電阻；有一勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面且方向向上，磁感應(yīng)強度為B0=1T；將一根質(zhì)量為m=0.05kg的金屬棒ab（長度近似與導(dǎo)軌間距相等）緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，當(dāng)金屬棒滑行至cd處時達到穩(wěn)定速度。已知在此過程中通過金屬棒截面的電荷量q=0.2C，且金屬棒的加速度a與速度v的關(guān)系如圖（b）所示。設(shè)金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與NQ平行。g取10m/s2，sin37°取0.6，cos37°取0.8。求：（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ；（2）金屬棒的電阻r；（3）cd離NQ的距離x；（4）金屬棒滑行至cd處的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量。41．（2022·廣東·珠海市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖所示，兩個光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ平行，間距L=1.0m，與水平面之間的夾角α=37°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B=2.0T，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R=1.6Ω的電阻，質(zhì)量m=1kg、電阻r=0.4Ω的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌足夠長，sin37°=0.6，g取10m/s2。求：（1）把金屬桿由靜止釋放經(jīng)過時間1s，金屬桿下滑達到最大速度，求此過程中桿下滑的距離。（2）現(xiàn)用沿斜面向上的恒力F金屬桿ab，使其由靜止開始運動，當(dāng)金屬桿上滑的位移s=2m時恰好達到穩(wěn)定速度，其速度為1m/s，求此過程金屬桿中產(chǎn)生的焦耳熱。42．（2022·安徽·歙縣教研室高二期末）如圖所示，匝數(shù)、橫截面積、電阻的線圈中有方向水平向右的均勻減少的勻強磁場；兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌間距，固定在傾角為37°的斜面上；導(dǎo)軌通過開關(guān)K與線圈相連。一光滑金屬桿cd質(zhì)量，阻值，垂直放置在導(dǎo)軌上且保持良好接觸；導(dǎo)軌上端連接一阻值為的電阻；導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直于斜面向上的勻強磁場。閉合開關(guān)K，金屬桿恰能靜止；導(dǎo)軌的電阻忽略不計。（，，）求：（1）變化率的大??；（2）斷開開關(guān)K，金屬桿從靜止開始運動，經(jīng)一段時間速度達到穩(wěn)定，求這一穩(wěn)定速度的大小；（3）在（2）問基礎(chǔ)上，若已知從開始下滑到速度達到穩(wěn)定的過程中，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱，求這一過程金屬棒沿導(dǎo)軌下滑的距離及所用的時間。43．（2021·福建·晉江市季延中學(xué)高二期末）如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由兩部分組成，左側(cè)部分水平，右側(cè)部分為半徑m的豎直半圓，兩導(dǎo)軌間距離m，導(dǎo)軌水平部分處于豎直向上、磁感應(yīng)強度大小T的勻強磁場中，兩導(dǎo)軌電阻不計．有兩根長度均為d的金屬棒ab、cd，均垂直置于水平導(dǎo)軌上，金屬棒ab、cd的質(zhì)量分別為kg、kg，電阻分別為、?，F(xiàn)讓ab棒以m/s的初速度開始水平向右運動，cd棒進入半圓軌道后，恰好能通過軌道最高位置，cd棒進入半圓軌道前兩棒未相碰，重力加速度m/s2，求：（1）cd棒通過軌道最高位置的速度大小v；（2）cd棒進入半圓軌道時，ab棒的速度大??；（3）cd棒進入半圓軌道前，cd棒上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）cd棒剛進入半圓軌道時，與初始時刻相比，兩棒間距變化量。參考答案：1．D【詳解】A．根據(jù)右手定則可知金屬桿電流的方向為Q到P，故A錯誤；B．PQ開始運動時產(chǎn)生的電動勢為ab間電壓為故B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系可知PQ運動的過程中有所以系統(tǒng)產(chǎn)生焦耳熱小于，故C錯誤；D．開始運動時導(dǎo)體桿PQ受到向左的摩擦力和安培力的合力提供加速度，有而聯(lián)立可得加速度大小為故D正確。故選D。2．D【詳解】A．由于導(dǎo)體棒向下運動切割磁場，所以根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體中電流的方向為a→b。故A錯誤；B．當(dāng)導(dǎo)體棒所受安培力的大小與重力沿斜面的分力及摩擦力的合力大小相等時，導(dǎo)體棒的速度最大，設(shè)導(dǎo)體棒的最大速度為v，則速度最大時，由平衡條件可得根據(jù)電磁感應(yīng)定律及安培定則可得聯(lián)立可得故B錯誤；CD．根據(jù)能量守恒定則可知即導(dǎo)體棒所受重力做功與安培力做功及摩擦做功之和等于導(dǎo)體棒增加的動能。導(dǎo)體棒減少的重力勢能大于導(dǎo)體棒增加的動能與回路中產(chǎn)生的焦耳熱之和。故C錯誤，D正確。故選D。【點睛】通過對導(dǎo)體棒的受力分析，判斷其運動規(guī)律，再結(jié)合電磁感應(yīng)定律及安培定則及平衡條件、能量守恒定律等進行解答。3．C【詳解】AB．金屬棒沿光滑導(dǎo)軌下滑切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢，同時給電容器充電，由牛頓第二定律有mgsinθ-BiL=ma而充電電流為聯(lián)立可得可知加速度恒定，即金屬棒做勻加速直線運動，故AB錯誤；C．金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動，則經(jīng)過時間t的速度為v，有v=at聯(lián)立解得速度故C正確；D．經(jīng)時間t電容器所帶的電荷量為故D錯誤。故選C。4．A【分析】閉合開關(guān)時，根據(jù)金屬桿的受力情況判斷運動情況，根據(jù)安培力的方向分析安培力做功情況，由此分析機械能是否守恒?！驹斀狻緼．閉合開關(guān)時，金屬桿在下滑過程中，受到重力和安培力作用，若重力與安培力相等，金屬桿做勻速直線運動，故A正確；B．閉合開關(guān)時，若安培力小于重力，則金屬桿的合力向下，加速度向下，做加速運動；在加速運動的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增大，安培力增大，則合力減小，加速度減小，即桿做加速度逐漸減小的加速運動，直到重力與安培力相等時，做勻速直線運動。綜上桿不可能做勻加速直線運動，故B錯誤；CD．閉合開關(guān)后，桿下落過程中，安培力方向向上，安培力做負功，機械能不守恒，故CD錯誤。故選A。【點評】本題主要是考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是弄清楚金屬桿的受力情況，由此分析運動情況，注意安培力的方向與金屬桿相對于磁場的運動方向相反。5．C【詳解】A．根據(jù)楞次定律可知，線圈進磁場過程中感應(yīng)電流沿逆時針方向，線圈出磁場過程中感應(yīng)電流沿順時針方向，A錯誤；B．正方形金屬線圈邊長，正方形完全進入磁場中后，只受重力作用加速，且下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，可知金屬線圈進入磁場過程中做減速運動，設(shè)加速度為，則有即可知，金屬框在進入磁場過程中作加速度減小的減速運動，線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度并非最小，B錯誤；C．由可得線圈在進入磁場和穿出磁場過程中，磁通量變化量的大小相同，即通過導(dǎo)線截面的電荷量相等，C正確；D．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，線圈從下邊緣剛進入磁場到剛穿出磁場過程中線圈減少的機械能轉(zhuǎn)化為焦耳熱又因為其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱相同，產(chǎn)生的焦耳熱之和為D錯誤。故選C。6．B【詳解】A．感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為電荷量為聯(lián)立解得選項A錯誤；B．此時感應(yīng)電動勢線框電流為由牛頓第二定律得解得選項B正確；C．由能量守恒定律得，此過程中回路產(chǎn)生的電能為選項C錯誤；D．此時線框的電功率為選項D錯誤。故選B。7．B【詳解】A．當(dāng)b固定時，桿a最后速度為0，當(dāng)b自由時，桿a最后速度為，由動量守恒定律可得解得故A錯誤；B．兩次的桿a都做減速運動，開始時切割磁感線速度最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大小，感應(yīng)電流最大，安培力最大，有所以桿a所受安培力，兩次的最大值相等，故B正確；C．當(dāng)b固定時，產(chǎn)生的焦耳熱為當(dāng)b自由時，產(chǎn)生的焦耳熱為所以C錯誤；D．當(dāng)b固定時，通過的電荷量為q1，由動量定理可得，解得當(dāng)b自由時，通過的電荷量為q2，由動量定理可得，解得則整個過程中通過桿b的電荷量，第一次的大于第二次的，所以D錯誤；故選B。8．C【詳解】A．L2切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，兩導(dǎo)體棒受等大、反向的安培力作用，L2受安培力向左，做減速運動，L1受安培力向右，做加速運動，回路感應(yīng)電流為且越來越小。安培力大小為兩導(dǎo)體棒加速度大小均為a，根據(jù)牛頓第二定律可知，兩導(dǎo)體棒的加速度均減小，則導(dǎo)體棒L1的將做加速度減小的加速直線運動，故A錯誤；B．將兩導(dǎo)體棒所受安培力等效為內(nèi)力，根據(jù)動量守恒導(dǎo)體棒L2的速度減小為0.5v0時，L1的速度大小為根據(jù)能量守恒兩導(dǎo)體棒電阻相等，這個過程中L2產(chǎn)生的焦耳熱為故B錯誤；C．導(dǎo)體棒L1的速度增加為0.5v0時，同理根據(jù)動量守恒可知，導(dǎo)體棒L2的速度逐漸減小為0.5v0，此時感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒L1兩端的電勢差為L1切割磁感線產(chǎn)生的電動勢故C正確；D．當(dāng)導(dǎo)體棒L2的速度減小為0.75v0，導(dǎo)體棒L1的速度增加為0.25v0時，回路感應(yīng)電動勢為導(dǎo)體棒L1兩端的電勢差為故D錯誤。故選C。9．C【詳解】ABD．a(chǎn)b桿向右切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流，ab受向左安培力而向右做減速運動，cd受向右安培力而向右做加速運動，由牛頓第二定律和歐姆定律可見，隨著ab速度的減小，cd速度的增大，回路電流逐漸減小，兩桿的加速度大小逐漸減小，當(dāng)加速度a減小到零時，兩桿速度相同，回路電流為0，以后兩桿一起勻速直線運動。根據(jù)動量守恒最終一起勻速時速度故ABD錯誤；C．由能量守恒，從開始到穩(wěn)定運動過程中電流做功為聯(lián)立解得故C正確；故選C。10．D【詳解】A．當(dāng)導(dǎo)體棒和產(chǎn)生的電動勢相等時，兩棒都做勻速直線運動，則有對棒，由動量定理得對棒，由動量定理得聯(lián)立解得故A正確，不符合題意；B．對棒，有又聯(lián)立解得故B正確，不符合題意；C．由能量守恒定律得，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱解得故C正確，不符合題意；D．導(dǎo)體棒和的長度不一樣，所以受到的安培力大小不相等，系統(tǒng)合力不為零，所以導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動量不守恒，故D錯誤，符合題意。故選D。11．B【詳解】AB．當(dāng)導(dǎo)體棒剛開始運動時，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢回路的電流導(dǎo)體棒的加速度大小導(dǎo)體棒的加速度大小A錯誤，B正確；CD．由于兩個導(dǎo)體棒中電流始終相等，因此安培力大小之比為2：1，對于導(dǎo)體棒ab，根據(jù)動量定理對于導(dǎo)體棒cd，根據(jù)動量定理又由于最終回路中沒有感應(yīng)電流，即兩個導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等各式聯(lián)立得，CD錯誤。故選B。12．B【詳解】A．根據(jù)公式可知，a棒剛開始運動時，電路中的電動勢為此時，電路中的總電阻為電流為b棒的安培力為根據(jù)牛頓第二定律可得，b棒的加速度大小為故A正確，不符合題意；B．經(jīng)過足夠長的時間，穿過回路的磁通量不變，回路中無感應(yīng)電流，此時兩棒勻速運動，設(shè)棒的速度為，棒速度為，則有設(shè)此過程流過回流的平均電流為，根據(jù)動量定理，對棒有對棒有聯(lián)立解得，故B錯誤，符合題意；C．整個過程穿過回路的電荷量為故C正確，不符合題意；D．根據(jù)能量守恒定律可知，整個回路產(chǎn)生的熱整個過程中b棒產(chǎn)生的焦耳熱為聯(lián)立解得故D正確，不符合題意。故選B。13．（1）6V；（2）2W；（3）1.5W【詳解】（1）由乙圖可知，磁感應(yīng)強度的變化率由法拉第電磁感應(yīng)定律可得螺線管中感應(yīng)電動勢代入數(shù)據(jù)可得E=6V（2）當(dāng)R1=0時電路中的感應(yīng)電流最大，R2消耗的電功率最大R2消耗的電功率P2=I2R2=2W（3）當(dāng)R1=r＋R2時R1消耗的電功率最大，此時R1=6Ω由于因此P1=I2R1=1.5W14．（1）；（2）逆時針方向；（3）A端【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得則電壓表讀數(shù)為。（2）由楞次定律判定，感應(yīng)電流方向為逆時針方向（3）因為電流的方向為逆時針方向，故A端就與電壓表上標+號的接線柱連接15．（1）15V；（2）1.5A，豎直向上；（3）9V【詳解】（1）感應(yīng)電動勢大小為（2）電流的大小為磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，根據(jù)楞次定律可知，通過R1的電流方向豎直向上。（3）a、b兩點間的電勢差為R1兩端電壓，為16．（1）；（2）；（3）【詳解】（1））當(dāng)金屬棒速度的大小為時，金屬棒受到的安培力為方向沿導(dǎo)軌向上，其中對金屬棒受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知解得（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd處時，其速度大小開始保持不變，受力平衡，則其中解得（3）金屬棒由位置ab運動到位置cd的過程中，由能量守恒定律可知流過電阻R的電量為解得由于則其中則17．（1）3m/s2；（2）5m/s；（3）0.225J【詳解】（1）對導(dǎo)體棒受力分析可知在沿斜面方向上，導(dǎo)體棒受到沿斜面向上的拉力，沿斜面向下的重力的分力以及安培力，根據(jù)牛頓第二定律可得且結(jié)合閉合電路歐姆定律有聯(lián)立解得當(dāng)金屬棒的速度為2m/s時的加速度為（2）當(dāng)金屬棒受力平衡時，加速度為0，速度最大，此時有代入數(shù)據(jù)解得（3）整個運動過程根據(jù)動能定理可得整個過程整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為則R上產(chǎn)生的焦耳熱為聯(lián)立解得18．（1），；（2）；（3）【詳解】（1）在至，回路感應(yīng)電動勢為，流過電阻R的電流為，則又解得，金屬棒ab恰好靜止，設(shè)金屬棒ab的質(zhì)量為m，有解得（2）設(shè)金屬棒ab到達EF時速度的大小為，有解得（3）EF右側(cè)導(dǎo)軌與金屬棒間的動摩擦因數(shù)，，，則有所以金屬棒ab通過EF后，受到的合外力等于安培力。設(shè)流過電阻R的平均電流為，安培力平均大小是，時間是，通過電阻R的電荷量為q，則由動量定理又則有解得19．A【詳解】A．線框在穿越勻強磁場過程中做勻速運動，根據(jù)功能關(guān)系可知，線框穿過勻強磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱故A正確；BCD．線框做勻速運動時，根據(jù)平衡條件有根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)電流定義式可得因線框電阻R未知，無法得出線框在穿越勻強磁場過程的速度和時間，更無法得出磁感應(yīng)強度B和通過導(dǎo)線橫截面的電量q。故BCD錯誤。故選A。20．C【詳解】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律得由圖乙所示圖象可知，磁感應(yīng)強度的變化率不變，回路面積S不變，則感應(yīng)電動勢E不變，電路電流不變，電阻R兩端電壓大小不變，故A錯誤；B．由楞次定律可知，在時間內(nèi)感應(yīng)電流沿逆時針方向，電容器a板始終帶正電，故B錯誤；D．電路感應(yīng)電流I不變，MN棒受到的安培力由于B大小變化，則安培力大小變化，故D錯誤；C．由左手定則可知，MN棒所受的安培力先向右后向左，故C正確。故選C。21．B【詳解】AB．根據(jù)右手定則和左手定則，對導(dǎo)體棒在斜面方向受力分析后，由牛頓第二定律有可得可知，初始時速度較小，隨著速度逐漸增加，其他物理量不變，加速度逐漸減小，而速度時間圖像中斜率表示加速度，故加速度逐漸減小，圖像斜率也逐漸減小，當(dāng)重力沿斜面的分力大小等于安培力后導(dǎo)體棒勻速下滑，故A錯誤，B正確；CD．導(dǎo)體棒的加速度為由于隨著速度由0逐漸增加，可知加速度逐漸減小，最終加速度減為0，故CD錯誤。故選B。22．D【詳解】AB．設(shè)戒指的半徑為r，則有磁感應(yīng)強度大小在Δt時間內(nèi)從0均勻增加到B0。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為解得戒指的電阻為根據(jù)歐姆定律得故AB錯誤；C．由楞次定律可知，順著磁感線方向觀察，戒指中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，故C錯誤；D．戒指中電流的熱功率為故D正確。故選D。23．C【詳解】A．由題意可知，通過線框的磁通量減少，所以導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的產(chǎn)生的磁感線與磁場中的磁感線方向相同，根據(jù)楞次定律增反減同可知，線圈中的電流為順時針方向，故A項錯誤；BC．線框在磁場中運動的時磁通量的變化量為線框中的平均電動勢為線框中平均感應(yīng)電流為所以流過線框橫截面積的電荷量為故B錯誤，C正確；D．t時刻可知線框旋轉(zhuǎn)的角速度為感應(yīng)電動勢大小為故D項錯誤。故選C。24．D【詳解】A．根據(jù)可得通過電阻R的電量為故A正確，不符合題意；B．由右手定則判斷金屬桿中的電流方向由a指向b，故B正確，不符合題意；C．由于達到最大高度h后保持靜止，所以軌道粗糙，由動能定理可得金屬桿克服安培力做功等于故C正確，不符合題意；D．由能量守恒可知金屬桿損失的機械能等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱和金屬桿與軌道摩擦產(chǎn)生的熱量，故D錯誤，符合題意。故選D。25．C【詳解】A．根據(jù)題意，由楞次定律可知，在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向由N到M，故A錯誤；B．根據(jù)題意，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在時間內(nèi)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢故B錯誤；C．根據(jù)題意可知，在時間內(nèi)，導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的焦耳熱故C正確；D．在時刻，導(dǎo)體棒所受安培力為零，根據(jù)物體的平衡條件可知，此時導(dǎo)體棒所受導(dǎo)軌的摩擦力大小為故D錯誤。故選C。26．D【詳解】A．如圖，t=1s時磁感應(yīng)強度為零，則環(huán)中的磁通量為零，但磁場的變化率不為零，則環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流不為零，故A錯誤；B．0～2s內(nèi)，磁場的變化率不變，則感應(yīng)電流方向不變，根據(jù)楞次定律可知，從上往下看，感應(yīng)電流方向為順時針。根據(jù)左手定則，0～1s內(nèi)磁場向下，安培力方向背離圓心，1～2s內(nèi)磁場向上，安培力方向指向圓心，故B錯誤；CD．0～2s內(nèi)，磁場均勻變化，感應(yīng)電流大小不變，感應(yīng)電流的功率不變，但磁感應(yīng)強度變化，則安培力大小一直改變，故C錯誤，D正確。故選D。27．D【詳解】A．線框通過磁場區(qū)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為其中y按正弦規(guī)律變化，故回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流為正弦式電流，穿過磁場區(qū)的時間為感應(yīng)電動勢最大值為有效值為感應(yīng)電流最大值為感應(yīng)電流有效值為則水平拉力最大值為A錯誤；B．拉力的最大功率為B錯誤；CD．線框勻速通過，拉力做的功等于焦耳熱代入數(shù)據(jù)解得C錯誤，D正確。故選D。28．BD【詳解】B．由題可知線框四個邊的電阻均為。由題圖乙可知，在每個周期內(nèi)磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化，線框中產(chǎn)生大小恒定的感應(yīng)電流，設(shè)感應(yīng)電流為I，則對ab邊有P=I2·得選項B正確；A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得由題圖乙知聯(lián)立解得故選項A錯誤；C．線框的四邊電阻相等，電流相等，則發(fā)熱功率相等，都為P，故選項C錯誤；D．由楞次定律可知，線框中感應(yīng)電流方向為逆時針，則b端電勢高于a端電勢故選項D正確。故選BD。29．ACD【詳解】A．線框剛進入磁場上邊界時，從斜面上方俯視線框，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故A正確；B．線框剛進入磁場上邊界時，感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流的大小為故B錯誤；C．下邊框出磁場時，線框恰好做勻速直線運動，有解得線框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．線框穿過整個磁場的過程中，穿過線圈磁通量改變量為零，通過導(dǎo)線內(nèi)某一橫截面的電荷量故D正確。故選ACD?！军c睛】故D正確。30．BC【詳解】AB．在金屬桿ab剛進入磁場時，安培力為電流為則根據(jù)牛頓第二定律可得由圖乙可知加速度為解得桿ab下落0.3m時，由圖乙可知，加速度為0，則桿做勻速直線運動，則解得故A錯誤，B正確；CD．桿ab下落0.3m的過程中，根據(jù)能量守恒定律，回路中產(chǎn)生的熱量為則桿ab下落0.3m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量為桿ab自由下落的高度為自由下落時沒有電荷通過R，進入磁場后，通過R的電荷量為故C正確，D錯誤。故選BC。31．CD【詳解】A．根據(jù)右手定則知，感應(yīng)電流的方向由O→A，由圖示電路圖可知，電容器上極板電勢高下極板電勢低，電容器上極板帶正電，下極板帶負電，A錯誤；BC．感應(yīng)電動勢電路電流電路消耗的電功率穩(wěn)定后電容器所帶電荷量為B錯誤，C正確；D．根據(jù)解得穩(wěn)定后的金屬棒轉(zhuǎn)動一周時在棒上產(chǎn)生的焦耳熱D正確。故選CD?！军c睛】切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，電源內(nèi)部電流是由負極流向正極。32．ACD【詳解】A．剛閉合瞬間通過金屬棒的電流大小為故A正確；B．將開關(guān)S閉合，金屬棒被水平拋出后落到距軌道末端，則解得故B錯誤；C．由動量定理可知解得故C正確；D．根據(jù)能量守恒，過程中電路產(chǎn)生的總焦耳熱為金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為故D正確。故選ACD。33．BD【詳解】A．金屬棒a向右運動時，受向左的安培力，則a棒向右做減速運動，隨速度的減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，a棒的加速度減小，則a做加速度減小的減速直線運動，同理可得b棒做加速度減小的變加速直線運動，最終兩棒