電磁感應(yīng)切割類問題

1、內(nèi)裝訂線學(xué)校:_姓名：_班級：_考號：_外裝訂線2013-2014學(xué)年度北京師范大學(xué)萬寧附屬中學(xué)電磁感應(yīng)切割類耗百題訓(xùn)練試卷考試范圍：電磁感應(yīng)； 命題人：王占國注意事項：1答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2請將答案正確填寫在答題卡上第i卷（選擇題）請點擊修改第i卷的文字說明評卷人得分一、選擇題（題型注釋）1如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o，導(dǎo)軌電阻不計，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度為b，方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處?，F(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，釋放同時在

2、甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的拉力，使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，重力加速度為g，則以下正確的是a每根金屬桿的電阻b甲金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱c乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中，安培力的功率是d乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為【答案】ab【解析】試題分析：乙金屬桿進入磁場之前，乙僅受到自身重力斜面支持力作用，加速度與金屬桿甲的加速度相同，所以二者一直保持相對靜止。那么當乙剛進入磁場時，甲恰好離開磁場，此前，根據(jù)勻變速直線運動可計算乙進入磁場的速度，產(chǎn)生的感應(yīng)電流，根據(jù)乙做勻速直

3、線運動可得，解得每個金屬桿電阻選項a對。甲在磁場中運動過程，合力即合力等于重力沿斜面向下的分力，拉力與安培力平衡，所以拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱選項b對。乙金屬桿在磁場區(qū)域運動過程中是勻速，所以安培力做功功率等于重力功率等于選項c錯。乙金屬桿進入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為，選項d錯?？键c：電磁感應(yīng)2如圖所示，在磁感應(yīng)強度b=1.0 t的勻強磁場中，金屬桿pq在外力f作用下在粗糙u型導(dǎo)軌上以速度向右勻速滑動，兩導(dǎo)軌間距離l=1.0 m，電阻r=3.0，金屬桿的電阻r=1.0，導(dǎo)軌電阻忽略不計，則下列說法正確的是a、通過r的感應(yīng)電流的方向為由d到ab金屬桿pq切割磁感

4、線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小為2.0 vc. 金屬桿pq受到的安培力大小為0.5 nd外力f做功大小等予電路產(chǎn)生的焦耳熱【答案】bc【解析】試題分析：金屬桿pq垂直切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)右手定則判斷電流方向從q到p,此時pq相當于電源，外電流電流方向從a到d，選項a錯。金屬桿垂直切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，選項b對。閉合回路總電阻為，電流，金屬桿受到安培力大小，選項c對。根據(jù)功能關(guān)系，外力f做的功一部分克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為電路的焦耳熱，還有一部分克服摩擦力做功，選項d錯?？键c：紅色字體電磁感應(yīng)3如圖所示，空間某區(qū)域中有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向水平，且垂直于紙面向里，磁場上邊界b和下

5、邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線框，線框上下邊的距離小于磁場邊界bd間距離，下邊水平。線框從水平面a處由靜止開始下落。已知磁場上下邊界bd之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線框下邊剛通過水平面b、c（位于磁場中）和d時，線圈所受到的磁場力的大小分別為fb、fc和fd，且線框勻速通過d水平面，則下列判斷中正確的是a由于線框在c處速度大于b處的速度，根據(jù)安培力推導(dǎo)公式，則fcfbb由于線框在c處速度小于d處的速度，根據(jù)安培力推導(dǎo)公式，則fc fdc由于線框在b處速度小于d處的速度，根據(jù)安培力推導(dǎo)公式，則fb fdd以上說法均不正確【答案】c【解析】試題分析：線框進入磁場和離開磁場過程均有

6、一條邊切割磁感線，感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電流，安培力，其中通過水平面c 時，整個線框都在磁場中，沒有磁通量變化沒有感應(yīng)電流所以無安培力選項a錯，水平面c的安培力不能用來計算選項c錯。a到b為自由落體運動，從b點開始進入磁場，受到安培力作用，由于不知道速度和物體重力關(guān)系，無法判斷安培力是大于重力還是小于重力，所以無法判斷此過程是加速過程還是減速過程，如果是加速運動過程，那么完全進入磁場后以加速度g繼續(xù)加速，d 處速度一定大于b 處速度，如果是減速過程，當速度減小到安培力等于重力就會變?yōu)閯蛩?，總之速度不可能減小為0，完全進入磁場后沒有安培力，只有重力做功，由于bd之間的距離大于水平面a、b之間的距離，重

7、力做功比ab段做功多，而且初速度不等于0，所以d 處速度一定大于b 處速度綜上，無論進磁場過程加速還是減少，線框在b處速度都小于d處的速度，根據(jù)安培力推導(dǎo)公式，則fb wg+wfdmv2/2wg+wf【答案】b【解析】試題分析：分析桿的受力，受重力，彈力，安培力。其中彈力與速度方向時刻垂直，永不做功，根據(jù)動能定理，重力和安培力對桿所做的功，等于桿動能的增量，因此選項b正確，其余均錯誤?？键c：本題考查電磁感應(yīng)和動能定理。21如下圖所示，兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻r，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直于斜面向上質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒

8、ab，在沿著斜面與棒ab垂直的恒力f作用下沿導(dǎo)軌勻速上升，上升高度為h.則在此過程中，以下錯誤的是( )a作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零b恒力f和重力的合力所做的功等于電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱c恒力f和安培力的合力所做的功等于零d恒力f所做的功等于棒ab重力勢能的增加量和電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱之和【答案】c【解析】試題分析：導(dǎo)體棒勻速上升過程中，合外力為零，對導(dǎo)體棒正確受力分析，根據(jù)動能定理得：，注意克服安培力所做功即為回路電阻中產(chǎn)生的熱量以及克服重力所做功即為重力勢能的增量，故有：金屬棒上的各個力的合力所做的功等于零，故a正確；恒力f與重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于電阻r

9、上發(fā)出的焦耳熱，故b正確；恒力f與安培力合力做功等于克服重力所做功，故c錯誤；恒力f所做的功等于克服安培力所做功和克服重力做功之和，即等于棒ab重力勢能的增加量和電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱之和，故d正確所以選c考點：本題考查了電磁感應(yīng)中的電路及能量轉(zhuǎn)化，考查考生對電磁感應(yīng)電路分析，電磁感應(yīng)中受力分析以及對電感應(yīng)中功能關(guān)系的正確理解和應(yīng)用22如圖所示，abcd為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強度為b的勻強磁場中，ab間距為l，左右兩端均接有阻值為r的電阻，質(zhì)量為m、長為l且不計電阻的導(dǎo)體棒mn放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌接觸良好，并與輕質(zhì)彈簧組成彈簧振動系統(tǒng)開始時，彈簧處于自然長度，導(dǎo)體棒

10、mn具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，導(dǎo)體棒mn第一次運動到最右端，這一過程中ab間r上產(chǎn)生的焦耳熱為q，則a初始時刻棒所受的安培力大小為b當棒再一次回到初始位置時，ab間電阻的熱功率為c當棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv022qd當棒第一次到達最右端時，彈簧具有的彈性勢能為mv026q【答案】ac【解析】試題分析：據(jù)導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢e=blv0，導(dǎo)體棒中經(jīng)過的電流i=e/r并和并聯(lián)總電阻r并=r/2，以及導(dǎo)體棒所受安培力f=bil，得到安培力f=，所以a選項正確；由于安培力做負功，當導(dǎo)體棒再次回到初始位置時，安培力f，此時安培力的功率p，則ab間的電阻熱功率也

11、小于，所以b選項錯誤；當導(dǎo)體棒從初位置到第一次到達最右端時，由動能定理得：-wf-w彈=-mv20/2，而wf=2q，所以此過程彈簧具有是彈性勢能為：e彈=mv20/2-wf= mv20/2-2q，c選項正確?？键c：本題考查能量守恒定律的應(yīng)用，熱功率的應(yīng)用。23如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電阻r1和r2相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，其電阻與r1和r2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上運動，當其速度為v時，受到的安培力大小為f。此時br1r2avba電阻r1消耗的熱功率為fv/6b電阻r2消耗的熱功率為fv/3c整個裝置因

12、摩擦而消耗的熱功率為（f+mgcos）vd整個裝置消耗機械能的功率為（f+mgcos）v【答案】ad【解析】試題分析：三個電阻相等，棒、r1、r2的電壓比是2:1:1，因此瞬時熱功率的比為4:1:1，而總的熱功率為fv，電阻r1消耗的熱功率為，選項a正確。電阻r2消耗的熱功率為fv/6，選項b錯誤。整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為mgcosv，選項c錯誤。整個裝置消耗機械能的功率應(yīng)等于電熱功率加摩擦熱功率，選項d正確?？键c：本題考查電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化，涉及到電熱功率的分配和摩擦生熱。24如圖所示，電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，寬度為l，下端與阻值為r的電阻相連。磁感應(yīng)強度為b的勻

13、強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，現(xiàn)使質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab位置以平行于斜面的初速度沿導(dǎo)軌向上運動，滑行到最遠位置ab后又下滑。已知導(dǎo)體棒運動過程中的最大加速度為2gsin，g為重力加速度，軌道足夠長，則a導(dǎo)體棒運動過程中的最大速度br上的最大熱功率為c導(dǎo)體棒返回到ab位置前已經(jīng)達到下滑的最大速度d導(dǎo)體棒返回到ab位置時剛好達到下滑的最大速度【答案】bd【解析】試題分析：導(dǎo)體棒剛開始向上運動時速度最大，這時的加速度也最大是2gsin，沿斜面方向?qū)w棒的受力情況是：，所以導(dǎo)體棒的最大速度是： ，a錯；導(dǎo)體棒速度最大時，r上的熱功率最大，b正確；導(dǎo)體棒運動過程中機械能不斷轉(zhuǎn)化為電能，所以在同一位置，下滑的速度

14、小于上滑的速度，下滑過程一直加速，返回ab位置時下滑速度最大，c錯d對?？键c：安培力 感應(yīng)電動勢25如圖所示，間距l(xiāng)0.4m的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度b0.2t，方向垂直于斜面甲乙兩金屬桿電阻r相同、質(zhì)量均為m0.02kg，垂直于導(dǎo)軌放置起初，甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處現(xiàn)將兩金屬桿同時由靜止釋放，并同時在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的拉力f，使甲金屬桿始終以a5ms2的加速度沿導(dǎo)軌勻加速運動，已知乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，取g=10m/s2，則( )a每根金屬桿的電阻 r0.016b甲金屬桿在磁場中運動的時間是0

15、.4sc甲金屬桿在磁場中運動過程中f的功率逐漸增大d乙金屬桿在磁場中運動過程中安培力的功率是0.1w【答案】bc【解析】試題分析：開始時金屬桿乙的加速度為a2=gsin300=5m/s2,i即甲乙兩棒具有相同的加速度，當乙剛進入磁場時，甲也恰好出離磁場，此時兩棒的速度均為=2m/s,因為乙金屬桿剛進入磁場時做勻速運動，所以,解得r0.064，選項a錯誤；甲金屬桿在磁場中運動的時間為 ，選項b正確；甲金屬桿在磁場中運動時滿足f+mgsin300-f安=ma,隨金屬棒速度的增加，安培力逐漸增大，則外力f逐漸增加，由p=fv可知f的功率逐漸增大，選項c正確；乙金屬桿在磁場中運動過程中受安培力大小為

16、f安=mgsin300=0.1n,所以功率p= f安v=0.2w,選項d錯誤?？键c：此題為電磁感應(yīng)問題與力學(xué)綜合習(xí)題?？疾殡姶鸥袘?yīng)定律、牛頓定律及電功率等概念。26一質(zhì)量為m的金屬桿ab,以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成30角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻r相連,如圖所示.磁場垂直斜面向上,導(dǎo)軌與桿的電阻不計,金屬桿向上滑行到某一高度后又返回到底端.則在此過程中（ ）a.向上滑行的時間大于向下滑行的時間b.電阻r上產(chǎn)生的熱量向上滑行時大于向下滑行時c.通過電阻r的電荷量向上滑行時大于向下滑行時d.桿a、b受到的磁場力的沖量向上滑行時大于向下滑行時【答案】b【解析】試

17、題分析：由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律知：導(dǎo)體棒上滑時的速度總大于下滑時通過同一位置的速度，即上滑過程中導(dǎo)體棒的平均速度大，時間短，選項a錯誤.又因上滑過程中平均安培力大，克服安培力做功多，所以上滑過程中r上產(chǎn)生的熱量比下滑過程中多，選項b正確.而安培力的沖量t=bilt=blt=,所以安培力的沖量大小相等，電荷量q=it=相等，選項cd錯誤.考點：焦耳熱、電量點評：本題考查了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的常見電量的計算方法。在計算中要注意不能通過有效值計算電量。27兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為l，底端接阻值為r的電阻，將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)

18、強度為b的勻強磁場垂直，如圖所示，除電阻r外其余電阻不計，現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則（ ）a金屬棒向下運動時，流過電阻r的電流方向為abb金屬棒向下運動時彈簧彈力和安培力一直在增大c金屬棒運動過程中所受安培力的方向始終與運動方向相反d金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能【答案】c【解析】試題分析：、根據(jù)右手定則可知，金屬棒向下運動時，流過電阻r電流方向為ab，故a錯誤；導(dǎo)體棒向下運動過程中速度先是增大后減小，故產(chǎn)生的安培力先增大后減小，b錯誤；金屬棒向下運動過程中，產(chǎn)生的安培力向上，向上運動過程中，產(chǎn)生的安培力向下，故c正確；金屬棒減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路中增加的內(nèi)能

19、和彈性勢能，d錯誤故選c考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化點評：本題考查電磁感應(yīng)中的電路、受力、功能等問題，對于這類問題一定做好感應(yīng)電流、安培力、運動情況、功能轉(zhuǎn)化這四個方面的分析第ii卷（非選擇題）請點擊修改第ii卷的文字說明評卷人得分二、填空題（題型注釋）評卷人得分三、實驗題（題型注釋）評卷人得分四、計算題（題型注釋）28（15分)如圖所示，兩根完全相同的“v”字形導(dǎo)軌opq與kmn倒放在絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌都在豎直平面內(nèi)且正對、平行放置，其間距為l，電阻不計。兩條導(dǎo)軌足夠長，所形成的兩個斜面與水平面的夾角都是兩個金屬棒ab和的質(zhì)量都是m，電阻都是r，與導(dǎo)軌垂直放置且

20、接觸良好空間有豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為b (1)如果兩條導(dǎo)軌皆光滑，讓固定不動，將ab釋放，則ab達到的最大速度是多少? (2)如果將ab與同時釋放，它們所能達到的最大速度分別是多少?【答案】（1）（2）【解析】試題分析：(1) ab運動后切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而后受到安培力，當受力平衡時，加速度為0，速度達到最大，受力情況如圖所示則： mgsin=f安cos （2分)又f安bil （2分)ie感/2r （2分)e感blvmcos （2分)聯(lián)立上式解得 （2分) (2)若將ab、同時釋放，因兩邊情況相同，所以達到的最大速度大小相等，這時ab、都產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而且是串聯(lián)mgsinf安

21、cos （1分) f安bl （1分) （1分) 。 （2分)考點： 考查了共點力平衡條件的應(yīng)用，安培力的求解，導(dǎo)體切割磁感線運動29（10分）如圖21所示，兩根金屬平行導(dǎo)軌mn和pq放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導(dǎo)軌間距為l，電阻不計。水平段導(dǎo)軌所處空間有兩個有界勻強磁場，相距一段距離不重疊，磁場左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感強度大小為b，方向豎直向上；磁場的磁感應(yīng)強度大小為2b，方向豎直向下。質(zhì)量均為m、電阻均為r的金屬棒a和b垂直導(dǎo)軌放置在其上，金屬棒b置于磁場的右邊界cd處。現(xiàn)將金屬棒a從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放，使其沿導(dǎo)軌運動。設(shè)兩金屬棒運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（

22、1）若水平段導(dǎo)軌粗糙，兩金屬棒與水平段導(dǎo)軌間的最大摩擦力均為mg，將金屬棒a從距水平面高度h處由靜止釋放。求：金屬棒a剛進入磁場時，通過金屬棒b的電流大??；若金屬棒a在磁場內(nèi)運動過程中，金屬棒b能在導(dǎo)軌上保持靜止，通過計算分析金屬棒a釋放時的高度h應(yīng)滿足的條件；（2）若水平段導(dǎo)軌是光滑的，將金屬棒a仍從高度h處由靜止釋放，使其進入磁場。設(shè)兩磁場區(qū)域足夠大，求金屬棒a在磁場內(nèi)運動過程中，金屬棒b中可能產(chǎn)生焦耳熱的最大值?！敬鸢浮浚?） （2）【解析】試題分析：（1）金屬棒在彎曲光滑導(dǎo)軌上運動的過程中，機械能守恒，設(shè)其剛進入磁場時速度為，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，電路中的電流為。由機械能守恒 ，解得感應(yīng)

23、電動勢，對回路解得： （3分）對金屬棒b：所受安培力 又因 i =金屬棒b棒保持靜止的條件為解得 （3分） （2）金屬棒a在磁場中減速運動，感應(yīng)電動勢逐漸減小，金屬棒b在磁場中加速運動，感應(yīng)電動勢逐漸增加，當兩者相等時，回路中感應(yīng)電流為0，此后金屬棒a、b都做勻速運動。設(shè)金屬棒a、b最終的速度大小分別為，整個過程中安培力對金屬棒a、b的沖量大小分別為。由，解得設(shè)向右為正方向：對金屬棒a，由動量定理有 對金屬棒b，由動量定理有由于金屬棒a、b在運動過程中電流始終相等，則金屬棒a受到的安培力始終為金屬棒b受到安培力的2倍，因此有兩金屬棒受到的沖量的大小關(guān)系解得，根據(jù)能量守恒，回路中產(chǎn)生的焦耳熱 （

24、4分）考點：電磁感應(yīng)定律 機械能 動量定理30（10分）如圖甲，mn、pq兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成 = 30角固定，m、p之間接電阻箱r，導(dǎo)軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強度為b = 0.5t。質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿a b，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值r，得到vm與r的關(guān)系如圖乙所示。已知軌距為l = 2m，重力加速度g取l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。（1）當r = 0時，求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢e的大小及桿中的電流方向；（2）求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r；（3）當r = 4時，

25、求回路瞬時電功率每增加1w的過程中合外力對桿做的功w?！敬鸢浮?1) 電流方向從ba (2) m=0.2kg，r=2 (3) w=0.6j【解析】試題分析：（1）由圖可知，當r=0時，桿最終以v=2m/s勻速運動，產(chǎn)生電動勢由右手定則判斷可知桿中電流方向從ba（2）設(shè)桿運動的最大速度為v，桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由閉合電路的歐姆定律得：,桿達到最大速度時滿足聯(lián)立解得：由圖象可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，得到：解得：m=0.2kg，r=2(3)由題意：，得瞬時電功率增大量由動能定理得:比較上兩式得代入解得 w=0.6j考點： 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；動能定理的應(yīng)用；電磁感應(yīng)中的

26、能量轉(zhuǎn)化31（10分）如圖，兩足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為l，一理想電流表與兩導(dǎo)軌相連，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒在距離磁場上邊界h處由靜止釋放，導(dǎo)體棒進入磁場后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為i。整個運動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，導(dǎo)體棒在此電路中的有效電阻為r，不計導(dǎo)軌的電阻。求： （1）磁感應(yīng)強度的大小b；（2）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒運動速度的大小v；（3）流經(jīng)電流表電流的最大值im?！敬鸢浮浚?）mg/il；（2）i2r/mg（3）?！窘馕觥吭囶}分析：（1）電流穩(wěn)定后，導(dǎo)體棒做勻速運動由 bil = mg ( 2分) 得 b= mg/il

27、( 1分)（2）由感應(yīng)電動勢e=blv ( 1分) 又有i=e/r ( 1分)故可得 v=i2r/mg ( 1分) ( 3) 由題意可知，導(dǎo)體棒剛進入磁場時速度最大，設(shè)為vm ，根據(jù)機械能守恒1/2 mvm2 =mgh ( 1分) 感應(yīng)電動勢的最大值 em =blvm ( 1分)感應(yīng)電流的最大值 im = em /r ( 1分) 聯(lián)立解得 ( 1分)考點：平衡力，機械能守恒定律，感應(yīng)電動勢的計算等。32(12分)如圖足夠長的光滑斜面與水平面的夾角為=30o，空間中自上而下依次分布著垂直斜面向下的勻強磁場區(qū)域i、，相鄰兩個磁場的間距均為d=0.5m。一邊長l=0.1m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻r

28、=0.3的正方形導(dǎo)線框放在斜面的頂端，導(dǎo)線框的下邊距離磁場i的上邊界為do=0.9m。將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框勻速穿過每個磁場區(qū)域。已知重力加速度g=10ms2，求：(1)導(dǎo)線框進入磁場i時的速度；(2)磁場i的磁感應(yīng)強度bt；(3)導(dǎo)線框穿過全部磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的總焦耳熱?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】試題分析：（1）線框進入磁場i之前，只有重力做功，根據(jù)動能定理有帶入數(shù)據(jù)計算得（2）線框進入磁場i的過程，下邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢根據(jù)閉合回路歐姆定律，線框中的感應(yīng)電流線框下邊所受到安培力線框勻速穿過磁場區(qū)域，整理得（3）線框勻速穿過磁場區(qū)域，克服安培力做功，重力勢能轉(zhuǎn)化為焦耳熱，

29、那么每穿過一次磁場區(qū)域，產(chǎn)生的焦耳熱穿過全部磁場區(qū)域產(chǎn)生的焦耳熱為考點：電磁感應(yīng) 功能關(guān)系33（13分）如圖所示，光滑斜面的傾角=30，在斜面上放置一矩形線框abcd，ab邊的邊長l1=1m，bc邊的邊長l2=0.4m，線框的質(zhì)量m=1kg，電阻r=0.2。斜面上ef線（efgh）的右方有垂直斜面向上的均勻磁場，磁感應(yīng)強度b隨時間t的變化情況如b-t圖像，ef線和gh的距離s=6.9m，t=0時線框在平行于斜面向上的恒力f=10n的作用下從靜止開始運動，線框進入磁場的過程中始終做勻速直線運動，重力加速度。（1）求線框進入磁場前的加速度大小和線框進入磁場時做勻速運動的速度v大??；(2) 求線框進

30、入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）求線框從開始運動到ab邊運動到 gh線處所用的時間。 【答案】（1）v=4m/s（2）q=2j（3）1.9s【解析】試題分析：（1）線框abcd進入磁場前時，做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得fmgsin=ma 1分線框進入磁場前的加速度a=5m/s2 1分線框進入磁場的過程中做勻速運動，所以線框abcd受力平衡f=mgsin+fa 1分ab邊進入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢e=bl1v 1分形成的感應(yīng)電流受到的安培力 1分代入數(shù)據(jù)解得v=4m/s 1分（2）線框進入磁場的過程中做勻速運動，根據(jù)功能關(guān)系有q=（f-mgsin）l2 2分解得q=2j 1分（3）

31、線框abcd進入磁場前時，做勻加速直線運動；進入磁場的過程中，做勻速直線運動；線框完全進入磁場后至運動到gh線，仍做勻加速直線運動進入磁場前線框的運動時間為t10.8 s 1分進入磁場過程中勻速運動時間為t20.1 s 1分線框完全進入磁場后線框受力情況與進入磁場前相同，所以該階段的加速度大小仍為a5 m/s2，該過程有解得t31 s 1分因此ab邊由靜止開始運動到gh線處所用的時間為tt1t2t31.9s 1分考點：考查了導(dǎo)體切割磁感線運動，功能關(guān)系，運動學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用 34（16分）如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌m、n水平固定，長為l、阻值為r0的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，可緊貼導(dǎo)

32、軌滑動。導(dǎo)軌右側(cè)連接一對水平放置的平行金屬板ac，板間距為d，板長也為l，導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為r的定值電阻，其它電阻忽略不計。軌道處的磁場方向豎直向下，金屬板ac間的磁場方向垂直紙面向里，兩磁場均為勻強磁場且磁感應(yīng)強度大小均為b。當ab棒以速度v0向右勻速運動時，一電量大小為q的微粒以某一速度從緊貼a板左側(cè)平行于a板的方向進入板間恰好做勻速圓周運動。試求：（1）ac兩板間的電壓u；（2）帶電微粒的質(zhì)量m；（3）欲使微粒不打到極板上，帶電微粒的速度v應(yīng)滿足什么樣的條件【答案】（1） （2） （3） 或 【解析】試題分析：（1）棒ab向右運動時產(chǎn)生的電動勢為： （1分）ac間的電壓即為電阻r的分壓，由分壓關(guān)系可得： （或：，） （1分）解得： （1分）（2）帶電粒子在板間做勻速圓周運動，則重力與電場力平衡有： （2分）解得： （1分）（3）粒子做勻速圓周運動，由牛頓第二定律可得： （2分）若粒子恰從c板右邊緣離開，運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得： 所以： （2分）解得： （1分）如粒子恰從c板左邊緣離開，則有： （2分）解得： （1分）故帶