高中物理高考總復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí) 46-51

高中物理高考總復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí)46-51

高中物理高考總復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí)46

一、選擇題

i.如下圖所示是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈

固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合

回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)

線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確

的是（）

［解析］根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對(duì)c選項(xiàng)，當(dāng)磁

鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：（1）閉合線圈原磁場(chǎng)的方向——向上；（2）穿過(guò)閉合線

圈的磁通量的變化——增加；（3）感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向——向下;

（4）利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向相同.故C

項(xiàng)正確.同理分析可知D項(xiàng)正確.

2.兩個(gè)大小不同的絕緣金屬圓環(huán)如下圖所示疊放在一起，小圓環(huán)

有一半面積在大圓環(huán)內(nèi)，當(dāng)大圓環(huán)通上順時(shí)針?lè)较螂娏鞯乃查g，小圓

環(huán)中感應(yīng)電流的方向是（）

A.順時(shí)針?lè)较?/p>

B.逆時(shí)針?lè)较?/p>

C.左半圓順時(shí)針，右半圓逆時(shí)針

D.無(wú)感應(yīng)電流

［答案］B

［解析］根據(jù)安培定則，當(dāng)大圓環(huán)中電流為順時(shí)針?lè)较驎r(shí)，圓環(huán)

所在平面內(nèi)的磁場(chǎng)是垂直于紙面向里的，而環(huán)外的磁場(chǎng)方向垂直于紙

面向外，雖然小圓環(huán)在大圓環(huán)里外的面積一樣，但環(huán)里磁場(chǎng)比環(huán)外磁

場(chǎng)要強(qiáng)，凈磁通量還是垂直于紙面向里.由楞次定律知，感應(yīng)電流的

磁場(chǎng)阻礙“X”方向的磁通量的增強(qiáng)，應(yīng)垂直于紙面向外，再由安

培定則得出小圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，B選項(xiàng)正確.

3.如下圖所示，閉合線圈abed在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到如圖位置時(shí)，ab

邊受到的磁場(chǎng)力豎直向上，此線圈的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）

A.向右進(jìn)入磁場(chǎng)乂乂*

zxXX

B.向左移出磁場(chǎng)a\~一1

ZNXZX

C.以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B

xxX

D.以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)

XXX

［答案］B

［解析］ab邊受磁場(chǎng)力豎直向上，由左手定則知，通過(guò)ab的電

流方向是由a指向b,由右手定則可知當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，be

邊切割磁感線可產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎?dāng)然也可以用楞次定律判斷

當(dāng)線圈向左移出磁場(chǎng)時(shí)，磁通量減小，產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流，故B

正確，當(dāng)以ab或ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在圖示位置，導(dǎo)線不切割磁感線

無(wú)電流產(chǎn)生，故C、D錯(cuò).

4.如下圖所示，在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅

質(zhì)圓環(huán).以下判斷中正確的是（）

A.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)環(huán)的機(jī)械能守恒

B.釋放圓環(huán)，環(huán)下落時(shí)磁鐵對(duì)桌面的壓力比磁鐵受的重力大

C.給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)

D.給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)

［答案］AC

［解析］由條形磁鐵磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知，穿過(guò)其中央位置正上方

的圓環(huán)的合磁通量為零，所以在環(huán)下落的過(guò)程中，磁通量不變，沒(méi)有

感應(yīng)電流，圓環(huán)只受重力，則環(huán)下落時(shí)機(jī)械能守恒，A對(duì)，B錯(cuò)；給

磁鐵水平向右的初速度，由楞次定律可知，圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)總是阻礙自身

磁通量的變化，所以環(huán)要受到向右的作用力，由牛頓第三定律可知，

磁鐵要受到向左的作用力而做減速運(yùn)動(dòng)（或據(jù)“總阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的

推論得出），故C對(duì)D錯(cuò).

5.直導(dǎo)線ab放在如下圖所示的水平導(dǎo)體框架上，構(gòu)成一個(gè)閉合

回路.長(zhǎng)直線導(dǎo)線cd和框架處在同一個(gè)平面內(nèi)，且cd和ab平行，

當(dāng)cd中通有電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)ab向左滑動(dòng).關(guān)于cd中的電流下列說(shuō)法

正確的是（）

A.電流肯定在增大，不論電流是什么方向

B.電流肯定在減小，不論電流是什么方向

C.電流大小恒定，方向由c到d

D.電流大小恒定，方向由d到c

［答案］B

［解析］ab向左滑動(dòng)，說(shuō)明通過(guò)回路的磁通量在減小，通過(guò)回路

的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱，通過(guò)cd的電流在減小，與電流方向無(wú)關(guān).

6.如下圖所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合

矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中，線

圈ab將()h

A.靜止不動(dòng)Ji夕口一

B.逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)____,

}P

c.順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)Fi/

D.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向

［答案］C

［解析］當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻減小，電流增大，線圈ab

的磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).

7.如下圖所示是一種延時(shí)開(kāi)關(guān).S2閉合，當(dāng)Si閉合時(shí)，電磁鐵F

將銜鐵D吸下，將C線路接通.當(dāng)Si斷開(kāi)時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用,

D將延遲一段時(shí)間才被釋放，貝！1()

D

A.由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用

B.由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用

C.如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2,無(wú)延時(shí)作用

D.如果斷開(kāi)B線圈的電鍵S2,延時(shí)將變長(zhǎng)

［答案］BC

［解析］Si斷開(kāi)時(shí)，A線圈中電流消失，磁通量減少，B線圈

中產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙線圈中磁通量的減少，A錯(cuò)，B對(duì)；若斷開(kāi)

S2,B線圈無(wú)感應(yīng)電流，磁通量立即減為零，不會(huì)有延時(shí)作用，C對(duì),

D錯(cuò).

8.如下圖所示，在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,

導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩條可自由滑動(dòng)的

導(dǎo)體棒ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab和cd

的運(yùn)動(dòng)情況是（）

A.一起向左運(yùn)動(dòng)1

一A~\a-------1c-

B.一起向右運(yùn)動(dòng)

C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近B~hL

D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離

［答案］C

［解析］電流增強(qiáng)時(shí)，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁

場(chǎng)增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知回路要減小面積以阻礙

磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體棒要相向運(yùn)動(dòng)，相互靠攏.

9.（2011?慶陽(yáng)模擬）現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可保證

車輪在制動(dòng)時(shí)不是完全剎死滑行，而是讓車輪仍有一定的滾動(dòng).經(jīng)研

究這種方法可以更有效地制動(dòng)，它有一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)車速的裝置，用來(lái)

控制車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，其原理如下圖所示，鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng),

右端有一個(gè)繞有線圈的磁體，M是一個(gè)電流檢測(cè)器.當(dāng)車輪帶動(dòng)齒

輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)有電流，這是由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使磁場(chǎng)

增強(qiáng)，齒離開(kāi)線圈時(shí)磁場(chǎng)減弱，磁通量變化使線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電

流.將這個(gè)電流放大后去控制制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可有效地防止車輪被制動(dòng)剎

死.在齒a轉(zhuǎn)過(guò)虛線位置的過(guò)程中，關(guān)于M中感應(yīng)電流的說(shuō)法正確

的是（）

A.M中的感應(yīng)電流方向一直向左

B.M中的感應(yīng)電流方向一直向右

C.M中先有自右向左、后有自左向右的感應(yīng)電流

D.M中先有自左向右、后有自右向左的感應(yīng)電流

［答案］D

［解析］由楞次定律知，感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)

電流的“原因”.由于齒靠近線圈時(shí)被磁化，使磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流

的磁場(chǎng)總要阻礙原磁場(chǎng)增強(qiáng)，由安培定則可知M中感應(yīng)電流的方向

為自左向右；齒離開(kāi)線圈時(shí)磁場(chǎng)減弱，由楞次定律及安培定則知，M

中感應(yīng)電流方向?yàn)樽杂蚁蜃?，D選項(xiàng)正確.

10.如下圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與閉合線框位于同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直

導(dǎo)線中的電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.在0?日時(shí)間內(nèi)，長(zhǎng)

直導(dǎo)線中電流向上，則線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是

()

A.0?T時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/p>

B.。?T時(shí)間內(nèi)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)橄软槙r(shí)針?lè)较蚝竽鏁r(shí)針

方向

C.0?T時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力向左

D.0?;時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力向右，三?T時(shí)間內(nèi)線框受

安培力的合力向左

［答案］A

［解析］0?1時(shí)間內(nèi)，電流i在減小，閉合線框內(nèi)的磁通量必然

在減小，由楞次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，?/p>

且。?日時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向左；同理，可以判斷在4T

時(shí)間內(nèi)，電流i在反向增大，閉合線框內(nèi)的磁通量必然在增大，由楞

次定律可以判斷線框中感應(yīng)電流方向也為順時(shí)針?lè)较?，故A項(xiàng)對(duì)B

項(xiàng)錯(cuò)；而且手?T時(shí)間內(nèi)線框受安培力的合力應(yīng)向右，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)

誤.

二、非選擇題

11.如下圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挒閐,一正方形線框abed的邊

長(zhǎng)為1,且I>d,線框以速度v通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，從線框進(jìn)入到完全離

開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間內(nèi)，線框中沒(méi)有感應(yīng)電流的時(shí)間是多少？

d\

XI

［答案］

［解析］從線框進(jìn)入到完全離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，當(dāng)線框be邊運(yùn)

動(dòng)至磁場(chǎng)右邊緣至ad邊運(yùn)動(dòng)至磁場(chǎng)左邊緣過(guò)程中無(wú)感應(yīng)電流.

此過(guò)程位移為：I—d

12.如下圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下

的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng).t=0

時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（）,此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)

為1的正方形.為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流.從t=0開(kāi)始，求磁

感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系式.

XXXXX

XXX

XXXXX

［解析］要使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)使穿過(guò)線圈平面的磁

通量不發(fā)生變化，在t=o時(shí)刻，穿過(guò)線圈平面的磁通量a)i=BoS=

Bol2

設(shè)t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,此時(shí)磁通量為<!>2=BI(l+vt)

由①1=①2得B=］+'、?

13.

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于邊長(zhǎng)為21的正方形范圍內(nèi)，

有一個(gè)電阻為R、邊長(zhǎng)為I的正方形導(dǎo)線框abed,沿垂直于磁感線方

向，以速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)，如上圖所示，從ab進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)

時(shí).

(1)畫出穿過(guò)線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；

(2)判斷線框中有無(wú)感應(yīng)電流.若有，請(qǐng)判斷出感應(yīng)電流的方向；

若無(wú)，請(qǐng)說(shuō)明理由.

［答案］

(1)如上圖所示

(2)線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向逆時(shí)針；線框在磁場(chǎng)中運(yùn)

動(dòng)階段，無(wú)感應(yīng)電流；線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)?/p>

向.

［解析］線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程可分為三個(gè)階段：進(jìn)入磁場(chǎng)階段（只

有ab邊在磁場(chǎng)中）、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段（ab、cd兩邊都在磁場(chǎng)中）、離

開(kāi)磁場(chǎng)階段（只有cd邊在磁場(chǎng)中）.

（1）①線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段：t為。?：，線框進(jìn)入磁場(chǎng)中的面積與時(shí)

間成正比，S=lvt,最后為C>=BS=BF

121

②線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段：t為:?：

線框磁通量為0>=B12,保持不變.

2111

③線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段：t為2?放，線框磁通量線性減小，最后

為零.

（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生

感應(yīng)電流.由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?

線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)階段，穿過(guò)線框的磁通量保持不變，無(wú)感應(yīng)電

流產(chǎn)生.

線框離開(kāi)磁場(chǎng)階段，穿過(guò)線框的磁通量減小，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)

電流.由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?

14.我國(guó)的“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星在發(fā)射1533秒后進(jìn)入近地點(diǎn)

高度為200km的地月轉(zhuǎn)移軌道.假設(shè)衛(wèi)星中有一邊長(zhǎng)為50cm的正

方形導(dǎo)線框，由于衛(wèi)星的調(diào)姿由水平方向轉(zhuǎn)至豎直方向，此時(shí)地磁場(chǎng)

磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4X10-5T,方向如下圖所示.

(1)該過(guò)程中磁通量的改變量是多少？

(2)該過(guò)程線框中有無(wú)感應(yīng)電流？設(shè)線框電阻為R=0.1Q,若有

電流則通過(guò)線框的電量是多少？(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

［答案］(1)1.4X10-5Wb(2)1.4X10-4C

［解析］(1)設(shè)線框在水平位置時(shí)法線n方向豎直向上，穿過(guò)線

框的磁通量O?i=BScos53°=6.0X10-6Wb.

當(dāng)線框轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí)，線框平面的法線方向水平向右，與磁感

線夾角6=143。，穿過(guò)線框的磁通量a?2=BScosl430=-8.0X10~6Wb

該過(guò)程磁通量的改變量大小A?=①i-0>2=L4X10-5wb.

(2)因?yàn)樵撨^(guò)程穿過(guò)閉合線框的磁通量發(fā)生了變化，所以一定有

感應(yīng)電流.根據(jù)電磁感應(yīng)定律得，

—EArt)—Art)

===

I=R?通過(guò)的電量為QI'Atp1.4X104c.

JKIVZAIrv

高中物理高考總復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí)47

一、選擇題

i.下列說(shuō)法正確的是()

A.線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

B.線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大

C.線圈處在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越

大

D.線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

［答案］D

［解析］對(duì)于A、B兩項(xiàng)顯然違背前面所述，對(duì)于C項(xiàng)，磁感應(yīng)

強(qiáng)度越大線圈的磁通量不一定大，A①也不一定大，等更不一定大,

故C錯(cuò)，只有D項(xiàng)，磁通量變化得快，即等大，由E=n等可知，

選項(xiàng)D正確.

2.（2011?廣東）將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)中，線

圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,

下列表述正確的是（）

A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)

B.穿過(guò)線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

C.穿過(guò)線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向始終相同

［答案］C

［解析］①根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈的匝

數(shù)成正比，與磁通量的變化率成正比，與磁通量大小無(wú)關(guān)，故A、B

錯(cuò)誤，C正確；②根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向可能與原

磁場(chǎng)方向相同，也可能相反，D錯(cuò)誤.

3.（2011?武漢模擬）

如上圖所示是測(cè)定自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻的電路，L

兩端并聯(lián)一只電壓表，用來(lái)測(cè)自感線圈的直流電壓，在測(cè)量完畢后，

將電路解體時(shí)應(yīng)先（）

A.斷開(kāi)SiB.斷開(kāi)S2

C.拆除電流表D.折除電阻R

［答案］B

［解析］當(dāng)Si、S2均閉合時(shí)，電壓表與線圈L并聯(lián)；當(dāng)S2閉合

而Si斷開(kāi)時(shí)，電壓表與線圈L串聯(lián)，所以在干路斷開(kāi)前后自感線圈

L中電流方向相同而電壓表中電流方向相反，使電壓表中指針?lè)聪蜣D(zhuǎn)

動(dòng)而可能損壞電壓表.正確答案為B選項(xiàng).

4.（2011?徐州模擬）

M

XXXX

V

XX—aX

[XXXX

dN

如上圖所示，兩根相距為I的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有

一定值電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì).MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)

體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)

強(qiáng)度的大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面（指向圖中紙面內(nèi)）.現(xiàn)對(duì)

桿MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v做勻速運(yùn)動(dòng).令U表示MN兩

端電壓的大小，則（）

A.U=1B1V,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

B.U=|BIV,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

C.U=Blv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d

D.U=BIv,流過(guò)固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b

［答案］A

［解析］導(dǎo)體桿向右勻速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Blv,R和導(dǎo)

體桿形成一個(gè)串聯(lián)電路，由分壓原理得U=黑;?R=；BIv,由右手

JKIK乙

定則可判斷出感應(yīng)電流方向由N-M-b-d,所以A選項(xiàng)正確.

5.（2011?蘇錫常鎮(zhèn)四市模擬）

用一根橫截面積為S、電阻率為p的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r

的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的一條直徑.如上圖所示，在ab的左側(cè)存在一個(gè)

均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)

AR

度大小隨時(shí)間的變化率三=k（k<0）.貝!）（）

A.圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B.圓環(huán)具有擴(kuò)張的趨勢(shì)

C.圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為饕

D.圖中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=|115r2|

［答案］BD

［解析］根據(jù)楞次定律可知，磁通量減小，產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母?/p>

應(yīng)電流，A選項(xiàng)不正確；圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢(shì)，B選項(xiàng)正確；產(chǎn)生

則電流大小為崎，C選項(xiàng)不正確;

的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為A<I>/At=k7rr2/2,

Uab等于：1i冗產(chǎn)的絕對(duì)值，D選項(xiàng)正確.

6.（2011?濟(jì)南模擬）電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂(lè)器,

如下圖（甲）所示為電吉他拾音器的原理圖，在金屬弦的下方有一個(gè)連

接到放大器的螺線管.一條形磁鐵固定在管內(nèi)，當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后，螺

線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲信

號(hào).若由于金屬弦的振動(dòng)，螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖（乙）

所示，則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為（）

（甲）（乙）

［答案］B

［解析］①由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E=n等，即磁通量變

化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流也就越大.②分析螺線管內(nèi)的磁通

量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖線可知，圖線斜率越大產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大,

斜率為零，感應(yīng)電流也為零，對(duì)比各選項(xiàng)可知，選項(xiàng)B正確.

7.（2011?江西重點(diǎn)中學(xué)模擬）

如上圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面

的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abed,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以

3v、v速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩過(guò)程中

()

A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同

B.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同

C.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差相同

D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量相同

［答案］AD

［解析］①導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以3v、v的速度勻速拉出磁場(chǎng),

磁通量皆減少，由楞次定律知，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，

故A正確；②設(shè)導(dǎo)體框邊長(zhǎng)為L(zhǎng),每邊電阻均為R,則產(chǎn)生的電動(dòng)

勢(shì)￡=：81^°,感應(yīng)電流為1=親=瞥，導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱Q

41V4IV

=124&=(瞥)24區(qū)，=粵滬，因拉出磁場(chǎng)的速度不相同，故產(chǎn)生

4KVO41V

的焦耳熱不相同，故B錯(cuò)誤；③當(dāng)導(dǎo)體框以3v速度勻速拉出磁場(chǎng)時(shí),

則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)Ei=3BLv,感應(yīng)電流為11=普=嚕=ad邊兩端

電勢(shì)差Ui=hR；當(dāng)導(dǎo)體框以v速度勻速拉出磁場(chǎng)時(shí)，則產(chǎn)生的電

動(dòng)勢(shì)E2=BLV,感應(yīng)電流為l2=jp=>ad邊兩端電勢(shì)差U2=IIR,

故導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差不相同，故C錯(cuò)誤；④當(dāng)導(dǎo)體框分別從兩

個(gè)方向移出磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量相同，

故選項(xiàng)D正確.

8.（2011?山東）如下圖（甲）所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足

夠長(zhǎng)且電阻不計(jì).兩質(zhì)量、長(zhǎng)度均相同的導(dǎo)體棒c、d,置于邊界水

平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方同一高度h處.磁場(chǎng)寬為3h,方向與導(dǎo)軌平面垂

直.先由靜止釋放c,c剛進(jìn)入磁場(chǎng)即勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)再由靜止釋放

d,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸.用a,表示c的加速度，Ekd

表示d的動(dòng)能，xoXd分別表示c、d相對(duì)釋放點(diǎn)的位移.圖（乙）中正

確的是（）

XXXX

XXXX3h

XXXX

（甲）

oh2h3h4h5hxc

C

（乙）

［答案］BD

［解析］①0?h,c棒自由落體ac=g,h?3h,c棒勻速下落.當(dāng)

c棒達(dá)4=3h處時(shí)，d棒恰進(jìn)入磁場(chǎng)，且速度相等，從此以后c、d

棒中電流為零，F(xiàn)安=0,c、d棒只受重力，以共同的速度自由下落,

ac=a<i=g.故A錯(cuò)誤，B正確；②0?2h段只有重力做功，2h?4h段

受安培力和重力，4h以后只受重力，故C錯(cuò)誤，D正確.

二、非選擇題

9.

xxBx

如上圖所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻是細(xì)金屬環(huán)

電阻的二分之一.磁場(chǎng)垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在區(qū)域.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨

時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,則a、b兩點(diǎn)間

的電勢(shì)差為.

［答案］華

［解析］設(shè)粗環(huán)電阻為R,則細(xì)環(huán)電阻為2R,由于磁感應(yīng)強(qiáng)度

隨時(shí)間均勻變化，故回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E恒定.回路中感應(yīng)電流I

p2

=森，由歐姆定律a、b兩點(diǎn)電勢(shì)差（細(xì)環(huán)兩端電壓）U=I-2R=§E.

10.如下圖所示,不計(jì)電阻的U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌寬l=0.5m,

左端連接阻值為0.4。的電阻R.在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一電阻為

0.1。的導(dǎo)體棒MN,并用水平輕繩通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量m=2.4g的

重物，圖中L=0.8m,開(kāi)始時(shí)重物與水平地面接觸并處于靜止.整個(gè)

裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度Bo=O.5T,并且以A箸R=

O.lT/s的變化率在增大.不計(jì)摩擦阻力，求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能將

重物吊起？(g10m/s2)

［答案］1s

［解析］以MN為研究對(duì)象，有BII=FT,以重物為研究對(duì)象，

有FT+FN=mg.由于B在增大，安培力BI1增大，繩的拉力FT增大,

地面的支持力FN減小，當(dāng)FN=O時(shí)，重物將被吊起.

此時(shí)BII=mg①

又第

8=8°+=°.5+0.1t②

AB

E=L1M③

I=R+?④

聯(lián)立①②③④，代入數(shù)據(jù)解得t=ls.

11.(2011?大慶模擬)如下圖甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水

平面上，兩軌道間距l(xiāng)=0.20m,電阻R=1.0。；有一導(dǎo)體桿靜止放

在軌道上，與兩軌道垂直，桿與軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置

處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道面向

下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使桿做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F

與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示.求桿的質(zhì)量m和加速度a.

xxXXX

R

XXx^F,xX

XXXX

甲

［答案］0.13kg7.89m/s2

［解析］導(dǎo)體桿在軌道上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用v

表示瞬時(shí)速度，t表示時(shí)間，則桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

E=BIv=BIat①

閉合回路中的感應(yīng)電流為：1=五②

IX

由安培定則和牛頓第二定律得:

F—BIL=ma③

B2!2

將①②式代入③式整理得：F=ma+~Rat④

在乙圖線上取兩點(diǎn)：ti=0,Fi=lN；tz=38s,F2=4N

代入④式，聯(lián)立方程解得：m=0.13kg,a=7.89m/s2.

12.（2011?銀川模擬）

如上圖所示,半徑為a的圓環(huán)電阻不計(jì)，放置在垂直于紙面向里,

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)內(nèi)有一導(dǎo)體棒，電阻為r,可以繞

環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將電阻R,開(kāi)關(guān)S連接在環(huán)上和棒的O端，將電容器

極板水平放置，兩極板間距為d,并聯(lián)在電阻R和開(kāi)關(guān)S兩端，如

圖所示.

(1)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，極板間有一帶正電q、質(zhì)量為m的粒子恰好靜

止，試判斷OM的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角速度的大小.

(2)當(dāng)S閉合時(shí)，該帶電粒子以:g的加速度向下運(yùn)動(dòng)，則R是r

的幾倍？

［答案］(1)OM應(yīng)繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)g鬻(2)3

qDd

［解析］(1)由于粒子帶正電，故電容器上極板為負(fù)極，根據(jù)右手

定則，OM應(yīng)繞O點(diǎn)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng).

粒子受力平衡，貝!1:mg=q?

1、

E=TBa2(o

當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，U=E

Agze_2mgd

解付：qBa2

(2)當(dāng)S閉合時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律:

U1

U'=R+?R

解得：詈3.

13.(2011?河南師大附中模擬)磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具，

它是經(jīng)典電磁學(xué)與現(xiàn)代超導(dǎo)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物.磁懸浮列車具有兩個(gè)

重要系統(tǒng).一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力(可由超導(dǎo)電磁鐵提供)使車體在

軌道上懸浮起來(lái)與軌道脫離接觸，另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就是在沿軌道安

裝的繞組(線圈)中，通上勵(lì)磁電流，產(chǎn)生隨空間作周期性變化、運(yùn)動(dòng)

的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與固定在車體下部的感應(yīng)金屬框相互作用，使車體獲得

牽引力.

交、運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)

XX

XX

XX

固定在車下面運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)

的金屬框

為了有助于理解磁懸浮列車的牽引力的來(lái)由，我們給出了簡(jiǎn)化模

型，圖甲是實(shí)驗(yàn)車與軌道示意圖，圖乙是固定在車底部金屬框與軌道

上運(yùn)動(dòng)磁場(chǎng)的示意圖.水平地面上有兩根很長(zhǎng)的平行直軌道，軌道間

有豎直(圖乙中垂直紙面)方向等距離間隔的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Bi和B2,二者

方向相反.車底部金屬框的寬度與磁場(chǎng)間隔相等，當(dāng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)用和

B2同時(shí)以恒定速度Vo沿導(dǎo)軌方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬框也會(huì)受到向右

的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)車沿軌道運(yùn)動(dòng).

設(shè)金屬框垂直軌道運(yùn)動(dòng)方向的邊長(zhǎng)L=0.20m,金屬框的總電阻

R=1.6。，實(shí)驗(yàn)車A與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁場(chǎng)Bi=Bz=B

=1.0T,磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度vo=lOm/s.回答下列問(wèn)題：

(1)設(shè)t=0時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)車A的速度為零，求金屬框受到安培力的

大小和方向；

(2)已知磁懸浮狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)車A運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定的阻力fi=

0.20N,求實(shí)驗(yàn)車A的最大速率vm；

(3)實(shí)驗(yàn)車A與另一輛磁懸浮正常、質(zhì)量相等但沒(méi)有驅(qū)動(dòng)裝置的

磁懸浮實(shí)驗(yàn)車P掛接，設(shè)A與P掛接后共同運(yùn)動(dòng)時(shí)所受恒定阻力f2

=0.50N.A與P掛接并經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后的某時(shí)刻，撤去驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)磁

場(chǎng)，設(shè)A和P所受阻力保持不變，求撤去磁場(chǎng)后A和P還能滑行多

遠(yuǎn).

［答案］(l)l.ON方向向右(2)8.0m/s(3)100m

［解析］(l)t=0時(shí)刻，金屬框相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為vo=lOm/s,

金屬框中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，設(shè)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為Eo

A①?BLvoAt

E()=2=2=2BLv(,=4.0V

ATAt

設(shè)金屬框中的電流大小為Io,根據(jù)閉合電路歐姆定律1。=曾=

JK.

2.5A

設(shè)金屬框受到的安培力的大小為Fo,根據(jù)安培力公式Fo=2BIoL

=1.0N,方向向右.

(2)金屬框達(dá)到最大速度Vm時(shí)相對(duì)磁場(chǎng)的速度大小為(Vo-Vm),

設(shè)此時(shí)金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E1,則Ei=2BL(vo-vm)

設(shè)此時(shí)金屬框中的電流為11,根據(jù)歐姆定律11=整

IV

實(shí)驗(yàn)車A達(dá)到最大速度時(shí)受力平衡，fi=2BLL

整理得：fi=4B12(；o—Vm),解得：Vm=8.0m/s.

(3)設(shè)A與P掛接后再次達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v2,同理可得

4B2L2(VO—V2)

fi=Q,解得V2=5.0m/s

IV

設(shè)撤去磁場(chǎng)后A和P還能滑行的距離為S,根據(jù)動(dòng)能定理：一f2s

=0—；X2mvZ解得s=100m.

高中物理高考總復(fù)習(xí)強(qiáng)化練習(xí)48

一、選擇題

1.（2011?豫南九校模擬）如下圖，等離子氣流由左方連續(xù)以vo射

入Pi和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與Pi、P2相連接，線圈

A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B

的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.0?1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

B.1?2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

C.2?3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

D.3?4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

［答案］CD

［解析］由左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b；由右側(cè)電

路及圖乙可以判斷，。?2s內(nèi)cd中電流為由c到d,跟ab中電流同

向，因此ab、cd相互吸引，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；2?4s內(nèi)cd中電流為

由d到c,跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，選項(xiàng)C、D正

確.

2.（2011?鄭州模擬）

如上圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)

方向垂直導(dǎo)軌平面向下，金屬棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可

沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩金屬棒ab、cd的質(zhì)量之比為2：1.用一沿導(dǎo)

軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間以后()

A.金屬棒ab、cd都做勻速運(yùn)動(dòng)

B.金屬棒ab上的電流方向是由b向a

C.金屬棒cd所受安培力的大小等于2F/3

D.兩金屬棒間距離保持不變

［答案］BC

［解析］對(duì)兩金屬棒ab、cd進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)分析可知，兩金屬

棒最終將做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且ab棒速度小于cd棒速

度，所以兩金屬棒間距離是變大的，由楞次定律判斷金屬棒ab上的

電流方向是由b到a,選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B正確；以兩金屬棒整體為

研究對(duì)象有：F=3ma,隔離cd金屬棒分析：F—F安=ma,可求得

2

金屬棒cd所受安培力的大小F安=§F,選項(xiàng)C正確.

3.

如上圖所示，用鋁板制成U型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用

絕緣細(xì)線懸掛在框中，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)方向向左以

速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸線拉力為FT,貝!1()

A.懸線豎直，F(xiàn)T=mgB.懸線豎直，F(xiàn)j>mg

C.懸線豎直，F(xiàn)r<mgD.無(wú)法確定FT的大小和方向

［答案］A

［解析］設(shè)兩板間的距離為L(zhǎng),由于向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中U型框的豎

直部分切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷下板電勢(shì)高于

上板，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小后=83,即帶電小球處于電勢(shì)差為BLv的電

場(chǎng)中，所受電場(chǎng)力F電=4后電=4苫=4號(hào)丫=4丫8.

設(shè)小球帶正電，則電場(chǎng)力方向向上，同時(shí)小球所受洛倫茲力F洛

=qvB,方向由左手定則判斷豎直向下，即F電=F洛，故無(wú)論小球帶

什么電怎樣運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T=mg,選項(xiàng)A正確.

4.（2011?濰坊模擬）

兩光滑平行導(dǎo)軌傾斜放置,傾角為仇底端接阻值為R的電阻.將

質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在上端固定的輕彈簧下端，彈簧處在導(dǎo)軌所

在的平面內(nèi)，并與導(dǎo)軌平行，勁度系數(shù)為k,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,

勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，如上圖.除電阻R外其余電阻不計(jì).現(xiàn)

將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，貝!）（）

A.導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)時(shí)棒中電流方向自左向右

B.釋放瞬間，導(dǎo)體棒的加速度為gsin。

C.導(dǎo)體棒最終停在初始位置的下方嗯吧處

D.整個(gè)過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能為應(yīng)察吧

［答案］BC

［解析］由右手定則可判斷導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)時(shí)棒中電流

方向自右向左，A錯(cuò)誤.在釋放瞬間，速度為零，不受安培力的作用，

只受到重力和支持力的作用，其合力F合=mgsine=ma,得a=gsinO,

B正確；導(dǎo)體棒最終停下時(shí)，處于平衡狀態(tài)，合力為零，故有mgsin0

=kx,得*=嗯皿，C正確.在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，是彈簧的彈性勢(shì)能、

導(dǎo)體棒的重力勢(shì)能和電阻R的內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，也就是導(dǎo)體棒的重力勢(shì)

2

能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和電阻R的內(nèi)能，所以Q=mgXsin0-|kx

=鳴警，D錯(cuò)誤.

5.

V.XXX,

一口0:

IXXXi

I?

?！狪6:

.XXXi

?

?

?_________________________________?

IXXXI

II

如上圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L的兩只

閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中

勻速地拉到磁場(chǎng)外，不考慮線框的動(dòng)能，若外力對(duì)環(huán)做的功分別為

Wa、Wb,則Wa：\￥（,為（）

A.1：4B,1：2

C.1：1D.不能確定

［答案］A

［解析］根據(jù)能量守恒可知，外力做的功等于產(chǎn)生的電能，而產(chǎn)

生的電能又全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱

(BLv)2L(B?2Lv)22L

Wa=Qa=Wb=Qb=

RaVRbv

由電阻定律知Rb=2Ra,故Wa：Wb=l：4,A項(xiàng)正確.

6.（2011?鄭州模擬）

MN

如上圖所示，在水平面內(nèi)固定著U形光滑金屬導(dǎo)軌，軌道間距

為50cm,金屬導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為0.1kg,電阻為0.2Q,橫放在導(dǎo)軌上,

電阻R的阻值是0.8。（導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)）.現(xiàn)加上豎直向下的

磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).用水平向右的恒力F=0.1N拉動(dòng)ab,

使其從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，貝?。荩ǎ?/p>

A.導(dǎo)體棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，電阻R中的電流方向是從P流向M

B.導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的最大速度為10m/s

C.導(dǎo)體棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差逐漸增加到IV

后保持不變

D.導(dǎo)體棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后任一時(shí)刻，F(xiàn)的功率總等于導(dǎo)體棒ab

和電阻R的發(fā)熱功率之和

［答案］B

［解析］由右手定則可判斷電阻R中的感應(yīng)電流方向是從M流

向P,A錯(cuò)；當(dāng)金屬導(dǎo)體棒受力平衡時(shí)，其速度將達(dá)到最大值，由F

=BIL,1=案=*可得F=R包,代入數(shù)據(jù)解得Vm=10m/s,

B對(duì)；電動(dòng)勢(shì)最大值Em=lV,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為路端電壓，最大

值小于IV,C錯(cuò)；在達(dá)到最大速度以前，F(xiàn)所做的功一部分轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體棒的動(dòng)能，D錯(cuò).

7.如下圖所示，相距為d的兩條水平虛線Li、L2之間是方向水

平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m、電阻為R的正方

形線圈abed邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<d）,將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,

cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為VO,cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度也為V0,則線

圈穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中（從cd邊剛?cè)氪艌?chǎng)一直到ab邊剛離開(kāi)磁

場(chǎng)）（）

XXXX

dXXXX

B

XXXX

」................-L1

A.感應(yīng)電流做功為mgl

B.感應(yīng)電流做功為2mgd

C.線圈的最小速度可能為覆

D.線圈的最小速度一定為42g（h+L—d）

［答案］BCD

［解析］根據(jù)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)和cd邊剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度大小相

等，對(duì)這一過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理可得線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程克服安培力做

功為mgd,出磁場(chǎng)的過(guò)程同樣要克服安培力做功mgd,所以總共產(chǎn)

生電能2mgd,則感應(yīng)電流做功2mgd,所以A錯(cuò)誤、B正確；若進(jìn)

入過(guò)程中出現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)情況，則安培力與重力相等

所以存在最小速度為黑的可能，C正確；對(duì)整個(gè)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理

可得D正確.

8.（20H?無(wú)錫模擬）

如上圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金

屬框架ABCD固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長(zhǎng)，BC與CD

夾角為。（。＜90。），金屬框架的電阻為零.光滑導(dǎo)體棒EF（垂直于CD）

在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)

過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)瞬間作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下

列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移

動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）

［解析］設(shè)導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻為ro,AB、CD間的距離為

Lo.當(dāng)導(dǎo)體棒在BC邊上運(yùn)動(dòng)時(shí)，從C點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)時(shí)間t,導(dǎo)體棒向前移

動(dòng)距離為vt,有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=vttan8,則回路的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv

=Bv2ttaiiO,則回路中的電流為1弋=喘:囂=知當(dāng)導(dǎo)體棒越

過(guò)BC邊后，其電流I'=3一=竽=乎=恒量，在整個(gè)過(guò)程中電

流為恒量，A正確，B錯(cuò)；導(dǎo)體棒在BC邊上且距C點(diǎn)x時(shí)，在磁場(chǎng)

中有效切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)=xtan。,則回路的電動(dòng)勢(shì)為E=BLv=Bxvtan0,

2（）222“口心.心」八

電,動(dòng)率.P=EE=BxFvt舟anO=B一vxtan即0「ax，當(dāng)導(dǎo)體棒越過(guò)BC

邊后，其電功率P'=號(hào)'=誓、=哼％=恒量，C錯(cuò)，D正確.

KroLoro

二、非選擇題

9.由于國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道上各處的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向均有

所不同，所以在運(yùn)行過(guò)程中，穿過(guò)其外殼的地磁場(chǎng)的磁通量將不斷變

化,這樣將會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)象發(fā)生，從而消耗國(guó)際空間站的能量.為

了減少這類消耗，國(guó)際空間站的外殼材料的電阻率應(yīng)盡可能

（填“大”或“小”）一些.

［答案］電磁感應(yīng)大

［解析］電阻率較大，電阻也較大，同樣的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生

的電動(dòng)勢(shì)一定，由P=*可知，電阻較大時(shí)，消耗的電功率較小，可

以減少能量消耗.

10.

BC

如上圖，線圈匝數(shù)n=1000匝，電阻r=lQ,橫截面積S=0.05m2,

處于一個(gè)均勻變化的磁場(chǎng)中.磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率普=

0.02T/S,磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直.電阻Ri=3。，R2=in,電容器

的電容C=200|iF.由此可知電動(dòng)勢(shì)E=V,電容器充電的電

量Q=C.

［答案］11.5X10-4

［解析］本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律，含容電路的分析.根據(jù)

法拉第電磁感應(yīng)定律，電動(dòng)勢(shì)E=n^=1000X0.02X0.05V=1V,

電容器兩端的電壓為Ri兩端的電壓，Uc=Ui=^V,因此電容器的帶

電量為Q=CU=200X10-6X0.75C=1.5X10-4C

11.(2011?內(nèi)江一模)

如上圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，

一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R

=0.40。的電阻，質(zhì)量為m=0.01kg＞電阻為r=0.30￡l的金屬棒ab

緊貼在導(dǎo)軌上.現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開(kāi)始下滑，其下滑距離與時(shí)間

的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g取10m/s2.試求：

時(shí)間t(s)00.10.20.30.40.50.60.7

下滑距離s(m)00.10.30.71.42.12.83.5

⑴當(dāng)t=0.7s時(shí)，重力對(duì)金屬棒ab做功的功率；

(2)金屬棒ab在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的0.7s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量；

(3)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t=0.4s的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬棒ab的電荷量.

［答案］(l)0.7W(2)0.06J(3)0.2C

［解析］(1)由表格中數(shù)據(jù)可知：金屬棒ab先做加速度減小的加

速運(yùn)動(dòng)，最后以7m/s勻速下落

PG=mgv=0.01X10X7W=0.7W

(2)根據(jù)動(dòng)能定理：WG+W^=lmv?—Imvo

W安=lmvt—lmv§—mgh=1X0.01X72J—O.O1X10X3.5J=—

0.105J

R4

QR=^q^|W安|=,X0.105J=0.06J

B?L2V

(3)當(dāng)金屬棒ab勻速下落時(shí)，G=F安，貝!lmg=BIL=wpi

解得：BL=^/m

,v.?.AeBLs八.

電荷量q=It=R+r=R+r=0.2C.

12.(2011?天津)

如上圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為

l=0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30。角.完

全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始

終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg,電阻均為R=0.1。，

整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

0.2T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng),

而棒cd恰好能夠保持靜止.取g=10m/s2,問(wèn)

(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少，方向如何？

(2)棒ab受到的力F多大？

(3)棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量，力F做的功W是多少？

［答案］(1)1A方向由d到c(2)0.2N(3)0.4J

［解析］⑴棒cd受安培力

Fcd=HB①

棒cd在共點(diǎn)力的作用下平衡，則

Fcd=mgsin30°②

由①②式，代入數(shù)據(jù)得：

I=1A

據(jù)楞次定律可知，棒ab中電流方向由a到b,所以棒cd中電流

方向由d到c.

(2)棒ab與棒cd受安培力大小相等

Fab=Fed④

對(duì)棒ab,由共點(diǎn)力平衡知

F=mgsin300+llB⑤

代入數(shù)據(jù)解得

F=0.2N(6)

(3)設(shè)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J熱量的時(shí)間為t,由焦耳定律知

Q=I2Rt⑦

設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,則產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為

E=Blv⑧

據(jù)閉合電路歐姆定律知

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi)，棒ab的位移

x=vt⑩

力F做的功

W=Fx?

聯(lián)立⑦⑧⑨⑩?，代入數(shù)據(jù)得

W=0.4J

13.(2011?浙江)如圖甲所示，在水平面