2019-2020年高考物理模拟试题专题汇编 专题5 电路与电磁感应 第2讲 电磁感应（B）（含解析）.doc

2019-2020年高考物理模拟试题专题汇编 专题5 电路与电磁感应 第2讲 电磁感应（B）（含解析）一选择题1.(xx肇庆三测16)M N R a b c d v 如下图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（垂直纸面向里）现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小，则( )A，流过固定电阻R的感应电流由b经R到dB，流过固定电阻R的感应电流由d经R到bCMN受到的安培力大小，方向水平向右DMN受到的安培力大小，方向水平向左2.(xx广东七校三联21）如图，导线ab、cd跨接在电阻不计，足够长光滑的导轨上，ab的电阻为2R，cd电阻为R，整个装置放置于匀强磁场中。当cd在外力F1作用下，匀速向右运动时，ab在外力F2的作用下保持静止。则F1、F2及两导线的端电压Uab、Ucd的关系为（ ）abcdF1F2AF1 F2 BF1F2CUab UcdDUabUcd3.(xx怀化三模14）法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机。如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流计的指针发生偏转。下列说法正确的是A回路中电流大小变化，方向不变 B回路中电流大小不变，方向变化 C回路中电流大小和方向都周期性变化 D回路中电流方向不变，从b导线流进电流表4.(xx盐城1月检测6).如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a。正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是()图乙tBOTB0-B0图甲5.(xx苏锡常镇四市二调5)如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示（以图示方向为正方向）t=0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子（重力可忽略不计）由静止释放，假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像（以向上为正方向）中，正确的是tvOAtvOBtxCOtxDO6.(xx济南一模19)无限长通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即(式中k为常数)。如图甲所示，光滑绝缘水平面上平行放置两根无限长直导线M和N，导线N中通有方向如图的恒定电流IN，导线M中的电流IM大小随时间变化的图象如图乙所示，方向与N中电流方向相同。绝缘闭合导线框AB-CD放在同一水平面上，AB边平行于两直导线，且位于两者正中间。则以下说法正确的是（ ）A0t0时间内，流过R的电流方向由CDBt02 t0时间内，流过R的电流方向由DCC0t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向左Dt02 t0时间内，不计CD边电流影响，则AB边所受安培力的方向向右7.(xx天津武清三模5)竖直向上的匀强磁场中，水平放置一单匝金属圆形线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈的电阻为1。规定图（a）所示感应电流的方向为正方向。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图（b）所示，则以下说法正确的是 A第1s内，线圈具有扩张趋势 B第3s内，线圈的发热功率最大C第4s时，感应电流的方向为负D05 s时间内，感应电流的最大值为0.1A8.（xx枣庄校级模拟）如图所示，bacd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m的导体棒PQ与ab、cd接触良好，回路的电阻为R，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示，PQ能够始终保持静止，则0t2时间内，PQ受到的安培力F和摩擦力Ff随时间变化的图象可能正确的是（取平行斜面向上为正方向）（） A B C D9. (xx日照联合检测18）某校科技小组的同学设计了一个传送带测速仪，测速原理如图所示。在传送带(绝缘橡胶)一端的下方固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直传送带平面(纸面)向里、有理想边界的匀强磁场，且电极之间接有理想电压表和电阻R。传送带背面固定有若干根间距为d的平行细金属条，其电阻均为r。传送带运行过程中始终仅有一根金属条处于磁场中且与电极良好接触。当传送带以一定的速度匀速运动时，电压表的示数为U。则下列说法中正确的是（ ）A传送带匀速运动的速率为B电阻R产生焦耳热的功率为C金属条经过磁场区域受到的安培力大小为D每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为10.(xx德州二模20)如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为时，b杆向右的速度达到最大值，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时Ab杆受到弹簧的弹力为Ba杆受到的安培力为Ca、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为QD弹簧具有的弹性势能为11.(xx皖南八校三联19). 一质量为m、电阻为r的金属杆ab，以一定的初速度0从一光滑平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为，则金属杆在滑行过程中（ ）A向上滑行与向下滑行的时间相等 B向上滑行与向下滑行时电阻R上产生的热量相等C向上滑行与向下滑行时通过金属杆的电荷量相等D向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功相等12.(xx青岛统一检测20）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数=tan，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B在涂层区导体棒做减速运动C导体棒到达底端的速度为 D整个运动过程中产生的焦耳热为13.(xx吉林三模20)如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2和L3与L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面向里。现有一矩形线圈abcd，宽度cd=L=0.5m，质量为0.1kg，电阻为2，将其从图示位置静止释放（cd边与L1重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2t3之间图线为与t轴平行的直线，t1t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g取10m/s2）则（ ）A 在0t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5CB 线圈匀速运动的速度大小为8m/sC 线圈的长度为2mD 0t3时间内，线圈产生的热量为4.2J14.(xx菏泽二模20）如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内（长度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的。有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域，已知当线框的ab边到达PS时线框刚好做匀速直线运动。以线框的ab边到达MN时开始计时，以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，向上为力的正方向。则关于线框中的感应电流I和线框所受到的安培力F与ab边的位置坐标x的以下图线中，可能正确的是（ ）15.(xx烟台高考测试19).如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中abcdL，ab边接有定值电阻R， cd边的质量为m，其它部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，两弹簧处于自然长度，给线框一竖直向下的初速度v 0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程cd边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）aRBv0dbcA.线框中产生的最大感应电流大于B.初始时刻cd边所受安培力的大小为C.cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于D.在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为16. (xx江山市模拟6)（6分）如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用，从静止开始沿导轨运动，当运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g对于此过程，下列说法中正确的是（）A 杆的速度最大值为B 当杆的速度达到最大时，a、b两端的电压为C 安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热D 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量二非选择题17.(xx陕西三模12)如图（1）所示，一边长L=0.5m，质量m=0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置处在方向竖直、磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中金属线框的一个边与磁场的边界MN重合，在水平拉力作用下由静止开始向右运动，经过t=0.5s线框被拉出磁场测得金属线框中的电流I随时间变化的图象如图（2）所示，在金属线框被拉出磁场的过程中（1）求通过线框导线截面的电量及该金属框的电阻；（2）写出水平力F随时间t变化的表达式；（3）若已知在拉出金属框的过程中水平拉力做功1.10J，求此过程中线框产生的焦耳热18.(xx扬州开学考试14). （15分）如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d1m，导轨ac间横跨一质量为m1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触棒的电阻r2，导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R2的灯泡，导轨ac间接一理想伏特表整个装置放在磁感应强度B2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，试求：（1）若施加的水平恒力F8N，则金属棒达到稳定时速度为多少？（2）若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为1.5m/s，则此时电压表的读数为多少？（3）若施加的水平外力功率恒为P20W，经历t1s时间，棒的速度达到2m/s，则此过程中灯泡产生的热量是多少？VFMNLBabcdd19.(xx大庆实验中学三模24).(14分)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑于初始位置的距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，重力加速度g取10 m/s2.时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7下滑距离s(m)00.10.30.71.42.12.83.5试求：(1)当t0.7 s时，重力对金属棒ab做功的功率； (2)金属棒ab在开始运动的0.7 s内，电阻R上产生的焦耳热； (3)从开始运动到t0.4 s的时间内，通过金属棒ab的电荷量20.(xx扬州高三测试14)（16分）如图所示，电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3的定值电阻R。在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m。导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6，它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，都能匀速穿过磁场区域，且当b 刚穿出磁场时a正好进入磁场.设重力加速度为g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用。导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好。求：（1）在整个过程中，a、b两棒分别克服安培力所做的功；（2）导体棒a从图中M处到进入磁场的时间； （3）M点和N点距L1的高度。21.(xx江山市模拟11)（20分）如图所示，水平虚线L1、L2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为h竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5：1，高为2h现使线框AB边在磁场边界L1的上方h高处由静止自由下落，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0，在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动求：（1）在DC边进入磁场前，线框做匀速运动时的速度与AB边刚进入磁场时的速度比是多少？（2）DC边刚进入磁场时，线框加速度的大小为多少？（3）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比？22.(xx苏锡常镇四市二调13)（15分）如图所示，两根半径为r的圆弧轨道间距为L，其顶端a、b与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B将一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R0的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放已知当金属棒到达如图所示的cd位置（金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为）时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端ef时，对轨道的压力为1.5mg求： （1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向； （2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量； （3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量23. (xx天津武清三模11)（18分）如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨、，间距为0.2m，其电阻不计。完全相同的两金属棒、垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触，已知两棒质量均为m=0.01kg，电阻均为R=0.2，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T。棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x=0.1m时达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零。取，求： （1）ab棒的最大速度；（2）ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q；（3）ab棒由静止到最大速度所经历的时间t。24.(xx连徐宿三调13)(15分) 如图所示，粗糙斜面的倾角=37，半径r=0.5m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd，通过松弛的柔软导线与一个额定功率P=1.25W的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边。已知线框质量m=2kg，总电阻R0=1.25，边长L2r，与斜面间的动摩擦因数=0.5。从t=0时起，磁场的磁感应强度按B=2t(T)的规律变化。开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求： abcdBA线框不动时，回路中的感应电动势E；小灯泡正常发光时的电阻R；线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量Q。第2讲 电磁感应（B卷）参考答案与详解1.【答案】A【命题立意】本题旨在考查电磁感应定律和安培力。【解析】根据电磁感应定律，MN产生的电动势EBlv，由于MN的电阻与外电路电阻相同，所以MN两端的电压UEBlv ，根据右手定则，流过固定电阻R的感应电流由b经R到d，选项A正确、B错误；MN受到的安培力大小，方向水平向左，选项C、D错误。2.【答案】BD【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势。【解析】设回路中感应电流大小为，两棒的长为棒匀速运动，有：棒静止，有：，则：棒相当于电源，ab棒是外电路，由于导轨的电阻不计，则:故选：BD【易错警示】解决本题的关键要根据两棒的状态分析受力情况，抓住安培力大小相等要明确产生感应电动势的导体相当于电源，其两端的电压是外电压。3.【答案】D【命题立意】该题考查法拉第电磁感应定律【解析】该圆盘在旋转时，相当于一根长度一定的导线在做切割磁感线运动，由于磁场强度的大小是不变的，导线的长度也不变，切割磁感线的速度也不变，故产生的感应电流的大小与方向都是不变的，再由右手定则可以判断出来，感应电流的方向为由a到b，所以电流是从b导线流进电流表的，D是正确的。4.【答案】B【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势。【解析】x在内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为，感应电动势为，感应电流为，随着的增大，均匀减小，当时，；当时，；在内，线框的AB边和其他两边都切割磁感线，由楞次定律可知，电流方向为顺时针，为负方向；有效切割的长度为，感应电动势为，感应电流大小为，随着的增大，均匀减小，当时，；当时，；在内，由楞次定律可知，电流方向为逆时针，为正方向；有效切割的长度为，感应电动势为，感应电流为 I=，随着的增大，均匀减小，当时，；当时，；故根据数学知识可知B正确.故选：B5.【答案】C【命题立意】本题旨在考察法拉第电磁感应定律的应用【解析】 由图可知磁感应强度的变化，则由楞次定律可求得平行板上的带电情况；对带电粒子分析受力就能知道带电粒子所受的合力，由牛顿第二定律推知粒子的运动情况；根据粒子受力的变化可知粒子加速度的变化，通过分析可得出粒子的运动过程AB、0内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，T内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀减速运动，直到速度为零故AB错误；CD、由A选项分析可知，末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置故C正确，D错误；故选：C6.【答案】ACD【命题立意】本题旨在考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。【解析】A、直导线，电流恒定，则不会引起感应电流，而直导线，在时间内，电流渐渐增大，根据右手螺旋定则可知，向里穿过线圈的磁通量在增大，根据楞次定律可知，感应电流方向逆时针方向，即流过R的电流方向由，故A正确；B、同理，时间内，向里穿过线圈的磁通量仍在增大，则感应电流方向逆时针方向，即流过的电流方向由,故B错误；C、时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，对AB的安培力向右，而对AB的安培力向左，由于通过的电流小于的电流，则向右的安培力小于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向左，故C正确；D、同理，当时间内，感应电流方向由A到B，因不计CD边电流影响，根据同向电流相吸，异向电流相斥，对AB的安培力向右，而对AB的安培力向左，由于通过的电流大于的电流，则向右的安培力大于向左的安培力，则AB边所受安培力的方向向右，故D正确。故选：ACD7.【答案】C【命题立意】该题考查法拉第电磁感应定律以及楞次定律【解析】第1s内磁通量增大，线圈具有收缩的趋势，故A错误；第3s内磁通量不变，没有感应电流，线圈的发热功率为零，故B错误；第4s时磁通量减小，根据楞次定律可知感应电流的方向负，故C正确；根据法拉第电磁感应定律可以看出B-t图象的斜率越大则电动势越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大,即：，根据欧姆定律：,故D错误【点评】解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律，会根据楞次定律判断感应电动势的方向8.【答案】ACD【命题立意】本题旨在考察法拉第电磁感应定律和安培力【解析】 由图乙可知磁场均匀变化，根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，根据左手定则可知导体棒开始受到沿斜面向上逐渐减小的安培力，当B=0时，安培力为零，当磁场反向时，导体棒受到沿导轨向下的逐渐增大的安培力，分析清楚安培力的情况，然后对导体棒进行正确受力分析，即可正确判断摩擦力的变化情况根据法拉第电磁感应定律可知在线圈中产生恒定的感应电流，开始导体棒PQ受到沿导轨向上的安培力，若开始安培力小于导体棒重力沿导轨向下的分力mgsin，则摩擦力为：f=mgsinF安，随着安培力的减小，摩擦力f逐渐逐渐增大，当安培力反向时，f=mgsin+F安，安培力逐渐增大，故摩擦力也是逐渐增大；若安培力大于mgsin，则安培力为：f=F安mgsin，由于安培力逐渐减小，故摩擦力逐渐减小，当F安=mgsin时，摩擦力为零并开始反向变为：f=mgsinF安，随着安培力的变化将逐渐增大，故选：ACD9.【答案】D【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律、安培力。【解析】A、设感应电动势为，橡胶带运动速率为由，得：，故A错误；B、设电阻产生焦耳热的功率为，则：，故B错误；C、设电流强度为，安培力为，克服安培力做的功为，电流，安培力，故C错误；D、克服安培力做功，得：，故D正确。故选：D10.【答案】AD【命题立意】本题旨在考察切割磁感线而产生电磁感应中的能量转换【解析】 当b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，根据安培力大小公式与闭合电路欧姆定律及法拉第电磁感应定律，可得到弹簧的弹力；两棒安培力关系求出a杆受到的安培力选取系统为研究对象，确定从开始到b杆最大速度作为过程，由能量守恒来确定弹簧的弹性势能A选项b杆达到最大速度时，弹簧的弹力等于安培力，由闭合电路欧姆定律可得 I=，b棒受到的安培力大小F=BIL=，则弹簧的弹力为F=，故A正确B选项a、b两棒串联，电流相等，长度相等，所受的安培力大小相等，所以a杆受到的安培力为，故B错误；C选项根据能量守恒定律可知，、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2Q故C错误D选项选两杆和弹簧组成系统为研究对象，从a棒开始运动到b棒达到最大速度，由能量守恒知，弹簧具有的弹性势能为mv02mv2mvm22Q故D正确；11.【答案】C【命题立意】本题旨在考查感应电动势与安培力做功。【解析】因为上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，而上滑阶段的位移与下滑阶段的位移大小相等，所以上滑过程的时间比下滑过程短，选项A错误；分析知上滑阶段的平均速度大于下滑阶段的平均速度，由动生电动势公式E=BLv可知上滑阶段的平均感应电动势E1大于下滑阶段的平均感应电动势E2，而上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同，再由公式W电=qE电动势，可知上滑阶段回路电流做功即电阻R产生的热量比下滑阶段多选项B错误；电量qItE t /RBs/R，式中结果无时间，故上滑阶段和下滑阶段通过回路即通过R的电量相同，选项C正确；向上滑行与向下滑行时金属杆受到的安培力不相等，向上滑行与向下滑行时金属杆克服安培力做的功不相等，选项D错误。12.【答案】AC【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律。【解析】A、导体棒到达涂层前速度越来越大，由得，感应电动势越来越大，根据和得，所受的安培力越来越大，由得，加速度越来越小，故A正确；B、当导体到达涂层时，所受力平衡，但是到达涂层后，安培力消失，受力分析得导体受力平衡，故导体匀速运动，故B错误；C、根据受力平衡条件得：，得：，所以，故C正确；D、由能量守恒产生的焦耳热，故D错误；故选：AC【易错警示】本题考查平衡条件的应用，注意感应电动势和安培力的求解方式，属于中等难。13.【答案】BC【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律。【解析】ABC、这段时间内线圈做匀速直线运动，设速度为，根据平衡条件有：，联立两式解得：，故B正确；的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知边刚进磁场，边也刚进磁场设磁场的宽度为，线圈下降的位移为，则有：，代入解得：所以线圈的长度为：，故C正确；在时间内，cd边从运动到，通过线圈的电荷量为：，故A错误；D、时间内，根据能量守恒得：，故D错误。故选：BC14.【答案】AD【命题立意】考查电磁感应的图象【解析】由于ab边向下运动，由右手定则可以判断出，线框在进入磁场时，其感应电流的方向为abcd，沿逆时针方向，故在图像中，0L的这段距离内，电流是正的；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量没有变化，故其感应电流为0；当线框的ab边从磁场的下边出来时，由于其速度要比ab边刚入磁场时的速度大，刚进磁场时的感应电流要比出磁场时的感应电流I0小，感应电流的方向与ab边刚入磁场时相反,综上所述A正确，B错误；由于ab边穿出磁场时其速度较大，产生的感应电流较大，且其电流与线框的速度成正比，即线框受到的安培力与线框的速度也成正比，电流逐渐增大，安培力也逐渐增大，感应电流小于I0因此安培力小于mg，根据右手定则知安培力方向向上,，L2L段，线框内感应电流为0，所以安培力为0，2L3L线圈做匀速直线运动，故受平衡力，即安培力重等于力，方向向上。故C错误，D正确。15.【答案】C【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势。【解析】A、cd棒开始运动后，对cd棒受力【分析】：，可知导体棒先做加速度减小的加速运动，故不是速度的最大值，故A错误；B、初始时刻时，棒的速度为，由，再由=，F=BIL=，故B错误；C、cd边第一次到达最下端的时刻，由能量守恒定律可知，导体棒的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能，即：，所以：，故弹簧弹性势能大于，故C正确；D、在cd边反复运动过程中，可知最后棒静止在初始位置的下方，设弹簧的劲度系数为k，由得：，由能量守恒定律可知，导体棒的动能和减少的重力势能转化为焦耳热及弹簧的弹性势能，弹性势能，减少的重力势能为：mgh=，因重力势能大于弹性势能，根据，可知热量应大于，故D错误。故选：C16.【答案】C【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、焦耳定律。【解析】A、当杆匀速运动时速度最大，由平衡条件得：，得最大速度为，故A错误；B、当杆的速度达到最大时，杆产生的感应电动势为：，a、b两端的电压为：，故B错误；C、根据功能关系知，安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热，故C正确；D、根据动能定理知，恒力F做的功、摩擦力做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量，故D错误。故选：C17.【答案】（1）q=0.25C R=0.80 （2）F=2+0.8t（N） （3）Q=0.1J【命题立意】本题旨在考察电磁感应中的能量问题【解析】（1）根据题图（2）知，在t=0.5s时间内通过金属框的平均电流=0.50A，于是通过金属框的电量q，平均感应电动势，平均电流，通过金属框的电量q=，得q=，求得电阻R（2）由图（2）知金属框中感应电流线性增大，说明金属框运动速度线性增加，即金属框被匀加速拉出磁场，由L=得加速度a，根据牛顿运动定律的拉力大小关系式；（3）由运动学公式求末速度，由能量守恒知，此过程中金属框产生的焦耳热（1）根据题图（2）知，在t=0.5s时间内通过金属框的平均电流=0.50A，于是通过金属框的电量q=0.25C； 由平均感应电动势，平均电流，通过金属框的电量q=，得q=，于是金属框的电阻 R=0.80（2）由图（2）知金属框中感应电流线性增大，说明金属框运动速度线性增加，即金属框被匀加速拉出磁场又知金属框在t=0.5s时间内运动距离L=0.5m，由L=得加速度a=4m/s2由图（2）知金属框中感应电流随时间变化规律为i=kt，其中比例系数k=2.0A/s于是安培力fA随时间t变化规律为fA=BiL=kBLt 由牛顿运动定律得FfA=ma，所以水平拉力F=fA+ma=ma+kBLt代入数据得水平拉力随时间变化规律为 F=2+0.8t（N） （3）根据运动情况知金属框离开磁场时的速度 v=2m/s由能量守恒知，此过程中金属框产生的焦耳热 Q=WF=0.1J18.【答案】（1）；（2）；（3）【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、共点力平衡的条件及其应用；电功、电功率。【解析】(1)当时，金属棒速度达到稳定，设稳定时速度为由： 解得： (2)设电压表的读数为，则有：根据欧姆定律得： 解得：（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为，根据焦耳定律得知有：由功能关系得： 可得 答：（1）若施加的水平恒力，金属棒达到稳定时速度为；（2）若施加的水平外力功率恒定，棒达到稳定时速度为，此时电压表的读数为；（3）此过程中灯泡产生的热量是。19.【答案】(1) ；(2) ；(3) 【命题立意】本题旨在考查动能定理的应用、导体切割磁感线时的感应电动势。【解析】(1)由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以的速度匀速下落则时，重力对金属棒ab做功的功率为：解得：(2)根据动能定理：(3)当金属棒ab匀速下落时，则：解得：则电荷量：答：(1)当时，重力对金属棒ab做功的功率为；(2)金属棒ab在开始运动的内，电阻上产生的焦耳热为；(3)从开始运动到的时间内，通过金属棒ab的电荷量为。20.【答案】（1）、；（2） ；（3）、【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、匀变速直线运动的速度与时间的关系、闭合电路的欧姆定律。【解析】（1）根据功能关系得：(2)(3)b在磁场中匀速运动时：速度为，总电阻为b中的电流：由以上各式解得：同理，a棒：由以上各式得：又：，联立解得：，解得导体棒a从图中M处到进入磁场的时间为：答：（1）在整个过程中，a、b两棒分别克服安培力所做的功为和；（2）导体棒a从图中M处到进入磁场的时间为 ；（3）M点和N点距L1的高度为和。21.【答案】（1）；（2）；（3）【命题立意】本题旨在考查导体切割磁感线时的感应电动势、功的计算、安培力。【解析】（1）设AB边刚进入磁场时速度为，线框质量为、电阻为，则则：刚进入磁场时有：解得：设DC边刚进入磁场前匀速运动时速度为，线框切割磁感应线的有效长度为，线框匀速运动时有：解得：所以：（2）CD刚进入磁场瞬间，线框切割磁感应线的有效长度为，有牛顿第二定律：解得：（3）从线框开始下落到CD边进入磁场前瞬间，根据能量守恒定律得：机械能损失：重力做功：所以，线框的机械能损失和重力做功之比答：（1）在DC边进入磁场前，线框做匀速运动时的速度与AB边刚进入磁场时的速度比是；（2）DC边刚进入磁场时，线框加速度的大小为；（3）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比为。22.【答案】1）当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小为，流经R的电流方向为aRb（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量为（3）金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量为【命题立意】本题旨在考察电磁感应和电路结合【解析】（1）金属棒速度最大时，在轨道切线方向所受合力为0，由此条件列式求解流经电阻R的电流大小，由右手定则判断电流方向（2）金属棒下滑过程中，回路的磁通量增加，先求出磁通量的增加量，再由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求电量（3）先由牛顿第二定律求出金属棒到达最低点时的速度，再根据能量守恒定律求电阻R上产生的热量（1）金属棒速度最大时，在轨道切线方向所受合力为0，则有：mgcos=BIL 解得：I=，流经R的电流方向为aRb（2）金属棒滑到轨道底端的整个过程中，穿过回路的磁通量变化量为：=BS=BL平均电动势为：，平均电流为：则流经电阻R的电量：q=（3）在轨道最低点时，由牛顿第二定律得：Nmg=m据题有：N=1.5mg由能量转化和守恒得：Q=mgr=mgr电阻R上发热量为：QR=Q23.【答案】（1）；（2）；（3）【命题立意】该题考查电磁感应中的滑轨问题【解析】（1）棒ab达到最大速度时，对棒cd有 由闭合电路欧姆定律知 棒ab切割磁感线 代入数据解得 （2）ab棒由静止到最大速度过程中根据棒ab达到最大速度时可知 代入数据解得 （3）对棒ab，由动量定理有 代入数据解得 24.【答案】（1）；（2）；（3）。【命题立意】本题旨在考查法拉第电磁感应定律、焦耳定律。【解析】由法拉第电磁感应定律：得：小灯泡正常发光，有：mgfNF安由闭合电路欧姆定律，有：即有： 代入数据解得：对线框bc边处于磁场中的部分受力分析如图，当线框恰好要运动时，磁场的磁感应强度大小为B，由力的平衡条件有： 由上解得线框刚要运动时，磁场的磁感应强度大小：线框在斜面上可保持静止的时间：小灯泡产生的热量：答：（1）线框不动时，回路中的感应电动势；（2）小灯泡正常发光时的电阻；（3）线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量为。