第3講　電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 練習(xí)

1、.配餐作業(yè)電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P371A組·根底穩(wěn)固題1如下圖，在一固定程度放置的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵，從離地面高h(yuǎn)處，由靜止開(kāi)場(chǎng)下落，最后落在程度地面上。磁鐵下落過(guò)程中始終保持豎直方向，并從圓環(huán)中心穿過(guò)圓環(huán)，而不與圓環(huán)接觸。假設(shè)不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是A在磁鐵下落的整個(gè)過(guò)程中，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針從上向下看圓環(huán)B磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，受圓環(huán)對(duì)它的作用力先豎直向上后豎直向下C磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，它的機(jī)械能不變D磁鐵落地時(shí)的速率一定等于解析當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方

2、向?yàn)槟鏁r(shí)針從上向下看圓環(huán)，當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離圓環(huán)時(shí)，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可判斷圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針從上向下看圓環(huán)，A項(xiàng)正確；根據(jù)楞次定律的推論“來(lái)拒去留原那么，可判斷磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，受圓環(huán)對(duì)它的作用力始終豎直向上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中，由于受到磁場(chǎng)力的作用，機(jī)械能不守恒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；假設(shè)磁鐵從高度h處做自由落體運(yùn)動(dòng)，其落地時(shí)的速度v，但磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中要產(chǎn)生一部分電熱，根據(jù)能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A2多項(xiàng)選擇如下圖，ABC為等腰直角三角形，AB邊與x軸垂直，A點(diǎn)坐標(biāo)為a,0，C點(diǎn)坐標(biāo)為0，a，三角形區(qū)域內(nèi)存在垂直平面向里的磁場(chǎng)，磁

3、感應(yīng)強(qiáng)度B與橫坐標(biāo)x的變化關(guān)系滿(mǎn)足Bk為常量，三角形區(qū)域的左側(cè)有一單匝矩形線(xiàn)圈，線(xiàn)圈平面與紙面平行，線(xiàn)圈寬為a，高為2a，電阻為R。假設(shè)線(xiàn)圈以某一速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流的大小逐漸增大B線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為QC線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為零D穿過(guò)三角形區(qū)域的磁通量為2ka解析線(xiàn)圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBLv，根據(jù)歐姆定律可得感應(yīng)電流大小為I，由幾何關(guān)系知，切割邊運(yùn)動(dòng)間隔 為x時(shí)，L2x，解得I，為定值，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)生的焦耳熱為QI2Rt，而t，解得Q，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；線(xiàn)圈穿過(guò)

4、磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化量為0，那么q0，C項(xiàng)正確；穿過(guò)三角形區(qū)域的磁通量等于線(xiàn)圈發(fā)生位移a時(shí)的磁通量變化，qIt，那么IRt·R·2ka，D項(xiàng)正確。答案CD3多項(xiàng)選擇如圖甲所示，光滑絕緣程度面上，虛線(xiàn)MN的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m0.1 kg的矩形線(xiàn)圈abcd，bc邊長(zhǎng)L10.2 m，線(xiàn)圈電阻R2 。t0時(shí)，用一恒定拉力F拉線(xiàn)圈，使其由靜止開(kāi)場(chǎng)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間1 s，線(xiàn)圈的bc邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN，此時(shí)立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過(guò)1 s，線(xiàn)圈恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。

5、那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A恒定拉力大小為0.1 NB線(xiàn)圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2C線(xiàn)圈ab邊長(zhǎng)L20.5 mD在第2 s內(nèi)流過(guò)線(xiàn)圈的電荷量為0.2 C解析在第1 s末，i1，EBL1v1，v1a1t1，F(xiàn)ma1，聯(lián)立得F0.05 N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在第2 s內(nèi)，由題圖分析知線(xiàn)圈做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，第2 s末，i2，EBL1v2，v2v1a2t2，解得a21 m/s2，B項(xiàng)正確；在第2 s內(nèi)，vv2a2L2，得L21 m，C項(xiàng)錯(cuò)誤；q0.2 C，D項(xiàng)正確。答案BD4多項(xiàng)選擇兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，頂端接阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒在距磁場(chǎng)上邊界某處由靜止釋放

6、，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如下圖，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，重力加速度為g，那么 A金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍bB金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒所受的安培力大小為C金屬棒的最大速度為D金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R的熱功率為2R解析金屬棒在磁場(chǎng)中向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由楞次定律知，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閎a，A項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬棒的速度為v時(shí)，金屬棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，感應(yīng)電流I，所受的安培力大小為FBIL，B項(xiàng)正確；當(dāng)安培力Fmg時(shí)，金屬棒下滑速度最大，金屬棒的最大速度為v，C項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬棒以穩(wěn)定的速度下滑時(shí)，電阻R和r的總熱功率為Pmgv2Rr，電阻R的

7、熱功率為2R，D項(xiàng)正確。答案BD5多項(xiàng)選擇如下圖，平行金屬導(dǎo)軌與程度面間的夾角為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，與阻值為R的定值電阻相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒從ab位置獲得平行于斜面的、大小為v的初速度向上運(yùn)動(dòng)，最遠(yuǎn)到達(dá)ab的位置，滑行的間隔 為s，導(dǎo)體棒的電阻也為R，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。那么A上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒受到的最大安培力為B上滑過(guò)程中電流做功放出的熱量為mv2mgssincosC上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒抑制安培力做的功為mv2D上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2mgssin解析上滑過(guò)程中，開(kāi)場(chǎng)時(shí)導(dǎo)體棒的速度最大，受到的安培力最大為，A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)能量守恒，

8、上滑過(guò)程中電流做功放出的熱量為mv2mgssincos，B項(xiàng)對(duì)；上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒抑制安培力做的功等于電流做功產(chǎn)生的熱，也是mv2mgssincos，C項(xiàng)錯(cuò)；上滑過(guò)程中導(dǎo)體棒損失的機(jī)械能為mv2mgssin，D項(xiàng)對(duì)。答案BD6如下圖，正方形導(dǎo)線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)10 cm，線(xiàn)框平面位于豎直平面內(nèi)，上下兩邊處于程度狀態(tài)。當(dāng)它從某高處落下時(shí)通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框平面，線(xiàn)框的ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由于安培力的作用使得線(xiàn)框恰能勻速運(yùn)動(dòng)。磁場(chǎng)的寬度h4L，線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v02.5 m/s。那么假設(shè)以向下為力的正方向，那么線(xiàn)框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中所受安培力的圖象可能是以下四圖中的解析由于a

9、b邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線(xiàn)框恰能勻速運(yùn)動(dòng)，所以線(xiàn)框受力平衡，安培力等于重力且方向向上；當(dāng)線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，通過(guò)線(xiàn)框的磁通量不變，線(xiàn)框中無(wú)感應(yīng)電流，線(xiàn)框在重力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線(xiàn)框從下邊分開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，安培力大于重力，線(xiàn)框做減速運(yùn)動(dòng)，安培力逐漸減小且方向向上，應(yīng)選B項(xiàng)。答案B7多項(xiàng)選擇如圖甲所示，質(zhì)量m3.0×103 kg的“形金屬細(xì)框豎直放置在兩水銀槽中，“形框的程度細(xì)桿CD長(zhǎng)l0.20 m，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B11.0 T、方向程度向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。有一個(gè)匝數(shù)n300匝、面積S0.01 m2的線(xiàn)圈通過(guò)開(kāi)關(guān)S與兩水銀槽相連。線(xiàn)圈處于與線(xiàn)圈平面垂直、沿豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B2隨

10、時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。t0.22 s時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，瞬間細(xì)框跳起細(xì)框跳起瞬間安培力遠(yuǎn)大于重力，跳起的最大高度h0.20 m。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A00.10 s內(nèi)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為3 VB開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，CD中的電流方向由C到DC磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的方向豎直向下D開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，通過(guò)細(xì)桿CD的電荷量為0.05 C解析由圖象可知，00.10 s內(nèi)，由電磁感應(yīng)定律可知EnnS30 V，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)桿CD所受安培力豎直向上，由左手定那么知，電流方向由C到D，B項(xiàng)正確；穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，由楞次定律得磁感應(yīng)強(qiáng)度B2方向豎直向上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)細(xì)桿應(yīng)用動(dòng)

11、量定理得BILtmv，細(xì)桿做豎直上拋運(yùn)動(dòng)得v22gh，qIt，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得q0.05 C，D項(xiàng)正確。答案BD8多項(xiàng)選擇如下圖，程度長(zhǎng)度無(wú)限大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上下兩邊界是程度的。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)線(xiàn)框從磁場(chǎng)的上邊界以初速度v0程度向左拋出。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度H大于導(dǎo)線(xiàn)框的邊長(zhǎng)L，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線(xiàn)框的電阻為R。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)線(xiàn)框上下邊始終保持程度，重力加速度為g，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A線(xiàn)框完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框某個(gè)橫截面的電荷量為B線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)程度速度可能小于v0C假設(shè)線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)的瞬間豎直速度為v，那么整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量為mgHLmv2vD線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程

12、中，瞬時(shí)豎直分速度可能等于解析線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)線(xiàn)框某個(gè)橫截面的電荷量為Q，A項(xiàng)正確；線(xiàn)框在程度方向的速度保持不變，線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)程度速度等于v0，B項(xiàng)錯(cuò)誤；假設(shè)線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)的瞬間合速度為v，那么整個(gè)過(guò)程在線(xiàn)框產(chǎn)生的熱量為mgHLmv2v，C項(xiàng)錯(cuò)誤；線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，在豎直方向重力可能等于安培力，瞬時(shí)豎直分速度可能等于，D項(xiàng)正確。答案AD9多項(xiàng)選擇如下圖，傾角為37°的光滑斜面上粘貼有一厚度不計(jì)、寬度為d0.2 m的橡膠帶，橡膠帶的上外表與斜面位于同一平面內(nèi)，其上、下邊緣與斜面的上、下邊緣平行，橡膠帶的上邊緣到斜面的頂端間隔 為L(zhǎng)0.4 m，現(xiàn)將質(zhì)量為m1 kg、

13、寬度為d的薄矩形板上邊緣與斜面頂端平齊且從斜面頂端靜止釋放。矩形板與橡膠帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，矩形板由斜面頂端靜止釋放下滑到完全分開(kāi)橡膠帶的過(guò)程中此過(guò)程矩形板始終在斜面上，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A矩形板受到的摩擦力為f4 NB矩形板的重力做功為WG3.6 JC產(chǎn)生的熱量為Q0.8 JD矩形板的上邊緣穿過(guò)橡膠帶下邊緣時(shí)速度大小為 m/s解析矩形板從與橡膠帶接觸到分開(kāi)過(guò)程中，受到的摩擦力隨位移先均勻增大后均勻減小，摩擦力最大值為fmmgcos4 N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因摩擦產(chǎn)生的熱量Q·2d2×2×0.2 J0.8 J，C項(xiàng)正確

14、；從靜止下滑到完全分開(kāi)橡膠帶的過(guò)程中，重力做功WGmgLd2dsin3.6 J，B項(xiàng)正確；由動(dòng)能定理得WGQmv2，計(jì)算得v m/s，D項(xiàng)正確。答案BCD10多項(xiàng)選擇如下圖，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為L(zhǎng)，軌道電阻不計(jì)。在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍大于L、電阻不計(jì)的金屬棒從軌道最低位置cd開(kāi)場(chǎng)，在拉力作用下以初速度v0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)至ab處，那么該過(guò)程中A通過(guò)R的電流方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)B通過(guò)R的電流方向?yàn)橛蓛?nèi)向外CR上產(chǎn)生的熱量為D流過(guò)R的電量為解析金屬棒從軌道最低位置cd運(yùn)動(dòng)到ab處的過(guò)程中，穿過(guò)回路的磁

15、通量減小，根據(jù)楞次定律判斷得知通過(guò)R的電流方向?yàn)橛赏庀騼?nèi)，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，回路中產(chǎn)生正弦式交變電流，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmBLv0，有效值為EEm，根據(jù)焦耳定律有Qt，時(shí)間為t，聯(lián)立解得Q，故C項(xiàng)正確；通過(guò)R的電量，由公式qt，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案ACB組·才能提升題11如下圖，在半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQM為圓內(nèi)接三角形線(xiàn)圈，且PM為圓的直徑，三角形線(xiàn)圈的各邊由材料一樣的細(xì)軟彈性導(dǎo)線(xiàn)組成不考慮導(dǎo)線(xiàn)中電流間的互相作用。設(shè)線(xiàn)圈的總電阻為r，且不隨形狀改變，此時(shí)PMQ37°，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

16、A穿過(guò)線(xiàn)圈PQM中的磁通量大小為0.96BR2B假設(shè)磁場(chǎng)方向不變，只改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，且BB0kt，那么此時(shí)線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為IC保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針挪動(dòng)到接近M點(diǎn)的過(guò)程中，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流且電流方向不變D保持P、M兩點(diǎn)位置不變，將Q點(diǎn)沿圓弧順時(shí)針挪動(dòng)到接近M點(diǎn)的過(guò)程中，線(xiàn)圈中不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱解析由幾何關(guān)系知PQ1.2R，QM1.6R，那么三角形面積S0.96R2，根據(jù)公式BS判斷可知A項(xiàng)正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E·S，I，聯(lián)立解得I，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Q順時(shí)針挪動(dòng)時(shí)，由幾何關(guān)系知面積先增大后減小，那么線(xiàn)圈中產(chǎn)生電流且方向有改變，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A12

17、多項(xiàng)選擇如下圖，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬線(xiàn)框abcd，其一條對(duì)角線(xiàn)ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處。在y軸的右側(cè)，在、象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上邊界與線(xiàn)框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行。t0時(shí)刻，線(xiàn)框以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)上邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿abcda方向的感應(yīng)電流為正，那么在線(xiàn)框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)是以下圖中的解析在d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中，ab邊切割磁感線(xiàn)，根據(jù)右手定那么可以確定線(xiàn)框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍凑较?，電?dòng)勢(shì)均勻減小到0，那么電流均勻減小到0；然后cd

18、邊開(kāi)場(chǎng)切割磁感線(xiàn)，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍簇?fù)方向，電動(dòng)勢(shì)均勻減小到0，那么電流均勻減小到0，故A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過(guò)程中，ab邊切割磁感線(xiàn)，ab相當(dāng)于電源，電流由a到b，b點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)，ab間的電勢(shì)差Uab為負(fù)值，大小等于電流乘bc、cd、da三條邊的電阻，并逐漸減小。ab邊出磁場(chǎng)后，cd邊開(kāi)場(chǎng)切割，cd邊相當(dāng)于電源，電流由b到a，ab間的電勢(shì)差Uab為負(fù)值，大小等于電流乘ab邊的電阻，并逐漸減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確。答案AD13如下圖，程度地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線(xiàn)圈和，分別用一樣材料，不同粗細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞制為細(xì)導(dǎo)線(xiàn)。兩

19、線(xiàn)圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開(kāi)場(chǎng)自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。設(shè)線(xiàn)圈、落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，不計(jì)空氣阻力，那么Av1<v2，Q1<Q2Bv1v2，Q1Q2Cv1<v2，Q1>Q2Dv1v2，Q1<Q2解析由于從同一高度下落，到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)具有一樣的速度v，切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流同時(shí)受到磁場(chǎng)的安培力的作用且F，又因?yàn)镽為材料的電阻率，l為線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)，S為導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積，所以安培力F，此時(shí)加速度ag，且m0S·4l0為材料的密度，所

20、以加速度ag是定值，線(xiàn)圈和同步運(yùn)動(dòng)，落地速度相等v1v2。由能量守恒可得產(chǎn)生的熱量QmghHmv2H是磁場(chǎng)區(qū)域的高度，為細(xì)導(dǎo)線(xiàn)，m較小，產(chǎn)生的熱量較少，所以Q1<Q2，故D項(xiàng)正確。答案D14多項(xiàng)選擇在傾角為足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向一個(gè)垂直斜面向上，另一個(gè)垂直斜面向下，寬度均為L(zhǎng)，如下圖。一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)框在t0時(shí)刻以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，假設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t0，線(xiàn)框ab邊到達(dá)gg與ff中間位置時(shí)，線(xiàn)框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff時(shí)，線(xiàn)框加速度的大小為gsinBt0時(shí)刻線(xiàn)框勻

21、速運(yùn)動(dòng)的速度為Ct0時(shí)間內(nèi)線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為mgLsinmvD分開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中線(xiàn)框?qū)⒆鰟蛩僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，有EBLv0，I，mgsinBIL，有mgsin。當(dāng)ab邊剛越過(guò)ff時(shí)，線(xiàn)框的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流均加倍，那么線(xiàn)框做減速運(yùn)動(dòng)，有4mgsin，加速度方向沿斜面向上且大小為3gsin，A項(xiàng)錯(cuò)誤；t0時(shí)刻線(xiàn)框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v，那么有mgsin，解得v，B項(xiàng)正確；線(xiàn)框從進(jìn)入磁場(chǎng)到再次做勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)間隔 為L(zhǎng)，那么由功能關(guān)系得線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q，C項(xiàng)正確；線(xiàn)框分開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案BC15如下圖，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌豎直放置，金屬棒ab、cd均通過(guò)棒

22、兩端的環(huán)套在金屬導(dǎo)軌上。虛線(xiàn)上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線(xiàn)下方有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。ab、cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，兩棒總電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。開(kāi)場(chǎng)兩棒靜止在圖示位置，當(dāng)cd棒無(wú)初速釋放時(shí)，對(duì)ab棒施加豎直向上的力F，沿導(dǎo)軌向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。那么Aab棒中的電流方向由b到aBcd棒先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)Ccd棒所受摩擦力的最大值等于cd棒的重力D力F做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱與ab棒增加的機(jī)械能之和解析根據(jù)右手定那么知ab棒切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腷到a，A項(xiàng)正確；電流I，cd棒受到的安培力FcdBIL，cd棒受到的摩擦力fFcd，所以隨著速

23、度的均勻增大，cd棒受到的摩擦力也均勻增大，那么cd棒先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，最后停頓運(yùn)動(dòng)，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；由功能關(guān)系得，力F做的功等于兩棒產(chǎn)生的電熱、cd棒摩擦生熱與兩棒增加的機(jī)械能之和，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A16如下圖，在光滑的程度金屬軌道ABCDEFGH內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，AB與EF寬為L(zhǎng)，是CD與GH寬的2倍，靜止的金屬棒a、b質(zhì)量均為m。假設(shè)給棒a初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，假設(shè)軌道足夠長(zhǎng)，棒a只在軌道AB與EF上運(yùn)動(dòng)。求：1金屬棒a、b的最終速度。2整個(gè)過(guò)程通過(guò)金屬棒a的電量。解析1依題意知，棒a做減速運(yùn)動(dòng)，棒b做加速運(yùn)動(dòng)，最終棒a、b感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，EaBL

24、1v1，EbBL2v2，L12L2，所以，v22v1。任何時(shí)候棒a的安培力總是棒b的兩倍，故棒a安培力的沖量I1是棒b安培力的沖量I2的兩倍，即I12I2，由動(dòng)量定理得I1mv0mv1，I2mv2，解得v1v0，v2v0。2對(duì)金屬棒a應(yīng)用動(dòng)量定理得BILtmv1mv0，QIt，Q。答案1v0v0217.兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，相距1 m程度放置。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌所在的空間B0.4 T。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg，電阻分別為0.4 和0.2 ，并排垂直橫跨在導(dǎo)軌上。假設(shè)兩棒以一樣的初速度3 m/s向相反方向分開(kāi)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。求：1棒運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定后的ab棒

25、的速度大小。2金屬棒運(yùn)動(dòng)到達(dá)穩(wěn)定的過(guò)程中，回路上釋放出的焦耳熱。3金屬棒從開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)直至到達(dá)穩(wěn)定，兩棒間間隔 增加多少。解析1ab、cd棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最終具有共同速度v，以程度向右為正方向，那么mcdv0mabv0mcdmabv，v1 m/s。2根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，產(chǎn)生的焦耳熱為QEk減mcdmab1.2 J。3對(duì)cd棒利用動(dòng)量定理：BILtmcdvv0，BLqmcdv0v，又q，解得s1.5 m。答案11 m/s21.2 J31.5 m【解題技巧】此題是電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)用系統(tǒng)的動(dòng)量守恒、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、動(dòng)量定理，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的才能要求較高。2019年高考中對(duì)動(dòng)量的考察會(huì)有所加強(qiáng)，所以同學(xué)們需加強(qiáng)此類(lèi)題目的練習(xí)。18如下圖，傾角為、寬度為d、長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑傾斜導(dǎo)軌C1D1、C2D2頂端接有可變電阻R0，L足夠長(zhǎng)，傾斜導(dǎo)軌置于垂直導(dǎo)軌平面斜向左上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，C1A1B1、C2A2B2為絕緣軌道，由半徑為R處于豎直平面內(nèi)的光滑半圓環(huán)A1B1、A2B2和粗糙的程度軌道C1A1、C2A2組成，粗糙的程度軌道長(zhǎng)為s，整個(gè)軌道對(duì)稱(chēng)。在導(dǎo)軌頂端垂直于導(dǎo)軌放一根質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的金屬棒MN，使其從靜止開(kāi)場(chǎng)自由下滑，不考慮金屬棒MN經(jīng)過(guò)接點(diǎn)C1、C2處時(shí)機(jī)械能的損失，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終保持程度，程度導(dǎo)