2024年高考物理總復(fù)習(xí)熱點(diǎn)拔高練(十二)桿軌模型

熱點(diǎn)拔高練（十二）桿軌模型

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為氏導(dǎo)軌間距最窄處

為?狹縫,取狹縫所在處。點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與X軸夾角均為。，一電容為C的電

容器與導(dǎo)軌左端相連,導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直,在外力尸作用下從。點(diǎn)開(kāi)始以速度P向右

勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說(shuō)法正確的是（B）

A.通過(guò)金屬棒的電流不斷在增大

B.金屬棒到達(dá)為時(shí)，電容器極板上的電荷量為2aVxolan2

C.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電容器的上極板帶負(fù)電

D.金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，外力尸做功的功率恒定

2.如圖所示,絕緣水平面上有兩條平行光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌左端接有電阻匕電阻為「的金屬棒

用垂直跨放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好,其他電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

給"以水平向右的初速度%并開(kāi)始計(jì)時(shí),下面四幅反映業(yè)?的速度。隨時(shí)間「變化規(guī)律的圖像

中,可能正確的是（D）

3.如圖所示,導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙而向里，當(dāng)導(dǎo)線J加在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電

磁鐵力的圓形金屬環(huán)8中為）

JrsW

B

N

A.有感應(yīng)電流，且夕被力吸引

B.無(wú)感應(yīng)電流

C.可能有,也可能沒(méi)有感應(yīng)電流

D.有感應(yīng)電流，且8被力排斥

4.如圖甲所示，固定的水平金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。兩阻值相同的導(dǎo)體棒db、c"置于導(dǎo)

軌上,棒與導(dǎo)軌垂直且始終保持良好接觸。整個(gè)裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)〃中。

現(xiàn)讓導(dǎo)體棒ab以如圖乙所示的速度向右運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)體棒力始終靜止在導(dǎo)軌上，以水平向右為正

方向，則導(dǎo)體棒力所受的靜摩擦力F隨時(shí)間變化的圖像是選項(xiàng)中的⑻

5.如圖所示,傾角為。的平行金屬導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),電阻不計(jì),底端接有阻值為〃的定值電阻,處

在與導(dǎo)軌平面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為〃的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。有一質(zhì)量為勿,電阻為r,長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的導(dǎo)

體棒垂直放在導(dǎo)軌上，它與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃?，F(xiàn)讓導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌底部以初速度%

沖上導(dǎo)軌,上滑的最大距離為s,返回到初位置的速度為分下列說(shuō)法正確的是（D）

A.在上滑過(guò)程中,通過(guò)電阻〃的電荷量為等

B.導(dǎo)體棒在上滑過(guò)程中所用時(shí)間為交

Vo

c.導(dǎo)體棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到回到底端，回路產(chǎn)生的焦耳熱為3加廣）「

D.導(dǎo)體棒在上滑過(guò)程中，〃上產(chǎn)生的焦耳熱人于下滑過(guò)程中〃上產(chǎn)生的焦耳熱

二、多項(xiàng)選擇題

6.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為片1間、曲間、”間分

別接著阻值於10Q的電阻。一阻值廬10。的導(dǎo)體棒油以速度%4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體

棒數(shù)與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是（B、D）

A.導(dǎo)體棒a力中電流的方向?yàn)橛闪Φ絘

B.cd兩端的電壓為1V

C.de兩端的電壓為1V

D.fe兩端的電壓為1V

7.如圖所示，固定在水平面內(nèi)的光滑不等距平行軌道處于豎直向上、大小為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

中,動(dòng)段軌道寬度為2￡,A段軌道寬度是L,血段軌道和A段軌道都足夠長(zhǎng),將質(zhì)量均為/〃、

接入電路的電阻均為"的金屬棒"和"分別置于軌道上的劭段和加段，且與軌道垂直。開(kāi)始

時(shí)金屬棒材和”均靜止，現(xiàn)給金屬棒"一水平向右的初速度%,不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則（C、D）

A..〃棒剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為電等

mR

B.金屬棒”最終的速度為等

C.金屬棒N最終的速度為華

D.整個(gè)過(guò)程中通過(guò)金屬棒的電量為鬻

5BL

三、計(jì)算題

8.如圖所示，固定在水平面上間距為L(zhǎng)的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬

棒秘,和河長(zhǎng)度也為￡、電阻均為此兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。網(wǎng)，兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電阻為

々的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng),磁通量變化率為常量九圖中虛

線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反倒的質(zhì)量為力,金屬導(dǎo)軌足

夠長(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)。

⑴閉合S,若使網(wǎng)保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向；

⑵斷開(kāi)S,收在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大小為P的加速過(guò)程中流過(guò)氣的電荷量

為4,求該過(guò)程安培力做的功人

【解析】（1）設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E由法拉第電磁感應(yīng)定律喏，則后A?

設(shè)PQ與仞V并聯(lián)的電阻為E并,有H并音②

閉合S時(shí),設(shè)線圈中的電流為Z,根據(jù)閉合電路歐姆定律得小三③

R并+R

設(shè)閭中的電流為友有曰7@

設(shè)掰受到的安培力為尸安,有尸安二次U⑤

保持R?靜止，由受力平衡,有聲F安⑥

聯(lián)立①②③④⑤⑥式得六鬻⑦

方向水平向右。

⑵設(shè)尸。由靜止開(kāi)始到速度大小為P的加速過(guò)程中，尸0運(yùn)動(dòng)的位移為％所用時(shí)間為△t,回路

中的磁通量變化為△叱平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為瓦有后二詈⑧

其中A