电磁感应习题库(有详解)

1、绝密启用前2013-2014学年度?学校4月月考卷试卷副标题注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明 一、选择题（题型注释）1如图所示，边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为R在导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是A导线框进入磁场区域时产生逆时针方向的感应电流 BC导线框的bdD

2、导线框的bd对角线有一半进入磁场时，导线框a、c【答案】ABD 【解析】试题分析：导线框进入磁场区域时，向里的磁通量增大，感应电流的磁场方向向外，产生逆时针方向的感应电流，A正确；导线框在进入和离开磁场区域时有感应电流，则有感应电流的时间为B正确；导线框的bd对角线有一半进入磁场时，切割磁试卷第1页，总56页，则产生的感应电动势为E只有d、c边受安培力FBIL错误；导线框的bd对角线有一半进入磁场时，相当于电动势为E，内阻为2R的电源，导线框a、c两点间的电压为路端电压D正确。考点：本题考查电磁感应中电动势、电流，闭合电路欧姆定律。 2如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接

3、有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，不计金属杆的电阻，则A如果只增大，vm将变大 B如果只增大B，vm将变大 C如果只增大R，vm将变小 D如果只减小m，vm将变大 【答案】A 【解析】试题分析：金属杆从轨道滑下过程，沿斜面方向有重力向下的分力mgsin和安培力沿斜面向上，设金属杆速度为v小于重力的分力mgsin速度达到最大值，若只增大则vm增大，选项A对。若只增大B或者减小m，则只能使vm减小，选项BD错。如果只增大R，vm将变大选项C错。 考点：电磁感应定

4、律3在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）试卷第2页，总56页A当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a=gsin B导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4：1 C从t1到t2的过程中，导

5、线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少D从t1到t2 【答案】BD 【解析】 试题分析：ab边刚越过GH进入磁场I区域时，电动势E1=BLv1，ab边刚越过JP时，电动势E2=2BLv12BI2L-mgsin=ma，联立解得a=3gsin，所以A错误；当a=0时，以速度v2做匀速直线运动，即2BI2L-mgsin=0，v1:v2=4：1，故B正确；从t1到t2的过程中，根据能量守恒导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少加上动能的减少量，即克服安培力做功C错误；又克服安培力做功等于产生的电能，所以D正确。 考点：本题考查电磁感应定律、能量守恒 4 如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度

6、大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO对称的位置时 A穿过回路的磁通量为零 B回路中感应电动势大小为2Blv0 试卷第3页，总56页C回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中ab边与cd边所受安培力方向相同 【答案】ABD 【解析】试题分析：根据磁通量的定义可以判断此时磁通量的大小，如图所示时刻，有两根导线切割磁感线，根据右手定则可判断两根导线切割磁感线产生电动势的方向，求出回路中的总电动势，然后即可求出回路中的电流和安培力变化情况A、此时线圈中有一半面积磁场垂直线圈向

7、外，一半面积磁场垂直线圈向内，因此磁通量为零，故A正确；B、ab切割磁感线形成电动势b端为正，cd切割形成电动势c端为负，因此两电动势串联，故回路电动势为E=2BLv0，故B正确；C、根据右手定则可知，回路中的感应电流方向为逆时针，故C错误；D、根据左手定则可知，回路中ab边与cd边所受安培力方向均向左，方向相同，故D正确 故选ABD考点：磁通量，导体切割磁感线产生电流和所受安培力情况5如图所示，金属三角形导轨EOF上放有一根金属棒ab，拉动ab使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动，若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，它们的电阻率相同，则在ab运动过程中A感应电动势逐渐增大 B感应电流逐渐增

8、大 C感应电流渐保持不变D金属棒受到安培力逐渐增大 【答案】ACD 【解析】试题分析：根据法拉第电磁感应定律得E=BLv=Bvttanvt，故可知，感应电动势逐渐增大，所以选项A正确；设回路中单位长度的导线的电阻为R0，故，故由欧姆定律可知，所以选项B选项错误、C正确；根据F=BILL，故选项D正确； 考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力6如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，处在方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，AB间距为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上，与导轨接触良好，并与轻质弹簧组成弹簧振动系统开始时，弹簧处于自然

9、长度，导体棒MN具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q，则 （ ）试卷第4页，总56页AB当棒再一次回到初始位置时，ABC202Q D206Q 【答案】AC 【解析】 试题分析：导体棒运动切割磁感线产生感应电动势，MN相当于电源，而AB和CD之间始导体棒以速度v感应电动势E=BLv0向左切割磁感线，0，选项A对。当棒再一次回到初始位置时，由于部分动能转化为电能，所以速度小于v0AB间电阻的电B错。当棒第一次到达最右端时，AB间R上产生的焦耳热为Q，则对导体棒安培力做功为-2Q，动能变为0，根据功能关选项C对D错。考点：电磁感应

10、 安培力做功 功能关系 7如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中（ ） 试卷第5页，总56页AR1和R2发热功率之比P1：P2=R2：R1 BC安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量 D重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量 【答案】AD 【解析】R试题分析：因1与R2为并联关系，根据功率公式P与R成反比，故选项A正确；因导轨粗糙，当导体棒匀速运动时，根据平衡条件F安+f=

11、mgsin，即B错误；根据功能关系，导体棒机械能减少量应等于安培力和摩擦力对棒做功之和，故选项C错误；根据动能定理，重力和安培力对导体棒做功之和应等于导体棒动能的增量与克服摩擦力功之和，故选项D正确。 考点：导体棒切割磁感线类电磁感应串并联规律 物体平衡条件的应用 动能定理 功能关系8如图所示，在矩形有界匀强磁场区域ABCD内有一质量可以忽略不计、电阻为R的闭合导线框abcd.线框在外力F的作用下，从图示位置匀速向右离开磁场若第一次用0.3 s时间拉出，电路中的电流为I1，cd边受的安培力为F1，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9 s时间拉出，电路中的电流为I2，c

12、d边受的安培力为F2，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则 ( )AI1I231 BF1F211 CW1W231 Dq1q213【答案】AC【解析】设线框ad边的长度为s，由线框匀速运动时有v第一次用0.3 s拉出线框、第二次用0.9 s 设线框ab边的长度为L，则感应电动势为EBLv，感应电流为I试卷第6页，总56页IA. cd边受安培力为F安BIL，解上述各式得FB. 拉力做的功为WFs，解上述各式得W故选C. 流过的电荷量为qIt，解上述各式得q不选D. 9如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩

13、形金属线框，线框上下边的距离很短，磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。线框从水平面a开始下落，当线框下边刚通过水平面b、c、d时，线框所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，则 AFd>Fc>Fb BFc>Fd>Fb CFc>Fb>Fd DFd>Fb>Fc 【答案】D 【解析】 试题分析：线圈从a到b做自由落体运动，在b点开始进入磁场切割磁感线所以受到安培力Fb，由于线圈的上下边的距离很短，所以经历很短的变速运动而进入磁场，以后线圈中磁通量不变不产生感应电流，在c处不受安培力，Fc=0；但线圈在重力作用下依然加速，因此从d处切割

14、磁感线所受安培力必然大于b处，Fd>Fb则Fd>Fb>Fc。故选D 考点：本题考查了导体切割磁感线时的感应电动势、安培力的计算、欧姆定律。 10如图所示，两光滑导轨相距为L，倾斜放置，与水平地面夹角为，上端接一电容为C的电容器。导轨上有一质量为m长为L的导体棒平行地面放置，导体棒离地面的高度为h，磁感强度为B的匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直，开始时电容器不带电。将导体棒由静止释放，整个电路电阻不计，则（ ） 试卷第7页，总56页A导体棒先做加速运动，后作匀速运动 BCD导体棒下落中减少的重力势能转化为动能，机械能守恒 【答案】BC 【解析】试题分析：设微小时间t内电容器的带

15、电量增加qmgsin-BIL=maaB正确； C选项正确。考点：本题考查了电磁感应中的受力、运动、电路问题。11如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，它们的电阻均为R。两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止。以下说法正确的是A金属棒abB作用在金属棒ab上各力的合力做功为零C金属棒cdD金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热 【答案】BCD 【解析】试卷第8页，总56页试

16、题分析：据题意，ab棒在沿导轨向上匀速运动过程中产生的电动势为E=BLv，所产生电流为I=2E/R=2BLv/R，所以A选项错误；由于ab棒匀速运动过程中受到重力G、支持力N、拉力F和安培力T，这四个力所做总功据动能定理为wF-wG-wT=0，B选项正确；由22于ab棒处于平衡状态，由平衡条件得：T=mgsin,而T=BLv/R，所以有m= 22BLv/Rgsin，所以C选项正确；金属板ab克服安培力做的功就是安培力所做功的多少，安培力所做的功等于电路中所产生的焦耳热，所以D选项正确。 考点：本题考查电磁感应，主要考查了动能定理、闭合电路欧姆定律、受力分析。 12在竖直向下的匀强磁场中，将一水

17、平放置的金属棒PQ以初速度v0水平抛出，如图所示棒在运动过程中始终保持水平，空气阻力不计，那么，下列说法中正确的是( )APQ棒两端的电势一定满足P<Q BPQ棒中的感应电动势越来越大 CPQ棒中的感应电动势越来越小 DPQ棒中的感应电动势保持不变 【答案】AD 【解析】试题分析：金属棒ab做平抛运动，其水平方向的分运动是匀速直线运动，水平分速度保持不变，等于v0由感应电动势公式E=Blvsin，visv是垂直于磁感线方向的分速度，即是平抛运动的水平分速度，等于v0，则感应电动势E=Blv0，B、l、v0均不变，则感应电动势大小保持不变D正确，BC错误 根据右手定则可得P点相当于电源负极

18、，故P<Q，A正确 故选AD 考点：本题考查对感应电动势公式的理解和平抛运动的特点 点评：由感应电动势公式E=Blvsin，visv是有效的切割速度，即是垂直于磁感线方向的分速度，结合平抛运动的特点分析选择 13如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L（Ld），质量为m，电阻为R，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v0，cd边刚离开磁场时速度也为v0，则从线圈cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场的过程中 A感应电流所做的功为mgd B感应电流所做的功为2mgd CD 试卷第9页，总56页【答

19、案】BCD 【解析】试题分析：cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，说明动能没有变化，即减少的重力势能转变为热能，即Q=2mgd，B对。根据题意，线框进入磁场先减速，后完全进入磁场，在自由落体，加速到cd边刚要离开速度相等，则根据动能定理。根据题意，有可能正即C答案正确。考点：动能定理点评：本题考查了动能定理得综合应用，在磁场问题中，由于切割磁感线产生的感应电动势决定电流，电流决定安培力，因此又反过来影响加速度。14用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc、Ud

20、。下列判断正确的是：AUa<Ub<Uc<Ud BUa<Ub<Ud<Uc CUaUb<UcUd DUb<Ua<Ud<Uc 【答案】B 【解析】试题分析：线框进入磁场后切割磁感线，a、b产生的感应电动势是c、d电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设a线框电阻为4r，b、c、d线框的电阻分别为6r、8r、6r则有：，故ACD错误，B正确故选B考点：考查了导体切割磁感线运动点评：对于这类电磁感应与电路的结合的问题，弄清那部分是电源以及外电路的串并联情况，然后根据有关闭合电路的知识进行求解15半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，

21、单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图所示。则试卷第10页，总56页A2Bav BC0D【答案】AD 【解析】 试题分析：随着导体棒的移动，其切割磁感线的长度在变化，根据几何知识，导体棒切割磁感线的有效长度为L=2acos，其产生的电动势为E=BLv=2Bavcos， 当=0时，产生的电动势为E=2Bav,导体棒与左端圆环形成闭合回路，产生的电流为,杆受到的安培力为A正确，C错误， 所以杆受到的安培B错误，D正确， 考点：

22、考查了导体切割磁感线运动， 点评：本题中导体切割磁感线的有效长度在变化，所以需要先求出有效长度的表达式，并且，随着杆的运动，电路中的电阻也在变化着， 16在无线电仪器中，常需要在距离较近处安装两个线圈，并要求当一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈中的电流的影响尽量小。则图中两个线圈的相对安装位置最符合该要求的是 （ ）A B C D 图6 试卷第11页，总56页【答案】D【解析】互相垂直的线圈由于产生的磁场互相垂直，因而影响较小，D正确。17如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着-2向里的匀强磁场,已知圆的半径r=5cm,电容C=20F，当磁场B以4×

23、;10Ts的变化率均匀增加时，则A.电容器a板带正电，电荷量为2×10-9CB.电容器a板带负电, 电荷量为2×10-9CC.电容器b板带正电, 电荷量为4×10-9CD.电容器b板带负电，电荷量为4×10-9C 【答案】A【解析】根据“增反减同”可知线圈中产生垂直纸面向里的感应磁场，跟据右手定则知道四指指向高电势，即电容器a板带正电，两板间电势差U=t=BSt=10-4V，根据Q=CU=210-9C，故正确选项为A18如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻为细金属环电阻的二分之一.磁场垂直穿过粗金属环所在区域.当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时,

24、在粗环内产生的感应电动势为,则a、b两点间的电势差为ABCD【答案】C【解析】由题意可知内外电阻之比为1:2，a、b两点间的电势差相当于路端电压，Uab=23，选C 19如图4所示，有一用铝板制成的U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬挂拉力为FT，则( )A悬线竖直，FTmg B悬线竖直，FT>mg C悬线竖直，FT<mgD无法确定FT的大小和方向试卷第12页，总56页【答案】A 【解析】设两板间的距离为L，由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小E

25、BLv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电qE电qvB. 设小球带正电，则所受电场力方向向上 同时小球所受洛伦兹力F洛qvB，方向由左手定则判断竖直向下，即F电F洛，所以FTmg.同理分析可知当小球带负电时，FTmg.故无论小球带什么电，FTmg.选项A正确 20如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和

26、导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（ ） AP=2mgvsin BP=3mgvsin CD在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 【答案】AC 【解析】当速度达到v以2v的速度匀速运动时，拉力为F=mgsin，所以拉力的功率为P=2mgvsin，选项A正确B选项C正确。在速度达到2v以后匀速运动的过程中，根据能量守恒定律，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功加上重力做的功，选项D错误， 21如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接，c、d两个端点接在匝数比5:1(左边比右边)的理想变压

27、器圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下。设导体棒ab长为L（电阻不计），并绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO以角速度匀速转动。当变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则（ ） 试卷第13页，总56页A变阻器两端的电压U=IR2B变阻器上消耗的功率为P=25IR C导体棒ab所受的最大安培力F=BILD导体棒ab在最高点时两端感应电动势为0【答案】B【解析】根据变压器电流与匝数成反比，可得电阻器上的电流为5I，两端的电压为U=5IR，C错误；消耗的功率为P=25I2R，B正确；安培表电流I为有效值，电流最大值ab所受的最大安培力，C错误。导体

28、棒ab在最高点时，垂直切割磁感线，两端感应电动势最大，D错误。22如图所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1kg它们在光滑水平面上，以10ms的速度进入与线圈平面垂直、磁感应强度为B的水平有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，已知小车运动的速度随车的位移s变化的s图象如图所示则以下说法的正确是（ ）A线圈的长度L=15cm B磁场的宽度d=15cmC线圈通过磁场过程中产生的热量为48JD线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.8ms2【答案】C【解析】A、线圈进入磁场时，受到向左的安培力，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，知加速度减小，所以进磁场的过程做加速度减小的减速运动

29、，完全进入磁场后，不受安培力，做匀速直线运动根据图象知，线圈的长度L=10cm，磁场的宽度d=15cm+10cm=25cm故A、B、D错误C、线圈进磁场时的速度为10m/s，出磁场时的速度为2m/s，根据能量守恒得：Q=12mv2-12mv212=48J故C正确 故选C23如图所示，虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域，ab=2bc,磁场方向垂直于纸面；实线框abcd是一正方形导线框，ab边与ab边平行.若将导线框以相同的速度匀速地拉离磁场区域，以W表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功，W表示以同样速率沿平行于bc的方向拉出过程中外力所做的功，则试卷第14页，总56页A.WW C.WW

30、【答案】 B B.WW D.WW 【解析】分析：将导线框匀速地拉离磁场区域，外力所做的功等于产生的内能根据焦耳定律研究功的大小关系 E23解答：解：设bc=l，bc=2l，则W1=1Rt(BLv)22L2B2L1=Rv=vR W=E22Rt(BL2v)2L4B2L322=Rv=vR，得到W2=2W1 故选B 点评：在电磁感应现象中研究功、热量、功率等等常常根据能量守恒定律研究求热量，电流一定，首先考虑能否用焦耳定律 24如图，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边

31、刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的机械能减少量为E，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的有 （ ） Av2 ：v1 = 1 ：2 Bv2 ：v1 = 1 ：4 C从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，W2 等于 E D从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能变化量为W1W2 【答案】BCD 【解析】 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化 专题：电磁感应功能问题 分析

32、：当ab边刚越过GH进入磁场区时，ab边切割磁感线产生感应电动势，推导此时安培力的表达式，由重力沿斜面向下的分力与安培力平衡，列出方程，得出速度v1的表达式当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，ab边与dc边都切割磁感线，都产生感应电动势，再用同样的方法得出速度v2的表达式，再求出两个速度之比根据功能试卷第15页，总56页关系分析线框克服安培力对线框做功与机械能减小的关系根据动能定理研究线框动能的变化量 解答：解： A、B当ab边刚越过GH进入磁场区时，线框中感应电动势为E1=BLv1，ab边所受安培B2L2v1mgR力的大小为F1=，由平衡条件得，F1=mg，则有v1=22；当ab边下滑到J

33、PBLR与MN的中间位置时，线框中感应电动势为E2=2BLv2，线框所受安培力的大小为2BLv4B2L2v1mgRF2R=22=2BLR，由平衡条件得F2=mg，则有v2=4B2L2，则得到，v2：v1=1：4故A错误，B正确C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，根据功能关系得到，金属框的机械能减小转化为电能，而产生的电能等于金属框克服安培力做功，所以W2等于E故C正确D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，重力与安培力对线框做功，根据动能定理得，线框动能变化量等于W1-W2故D正确故选BCD点评：本题是电磁感应与力学知识的综合，分别从力的角度和能量的角度研究力的角度，关

34、键是推导安培力的表达式试卷第16页，总56页第II卷（非选择题） 请点击修改第II卷的文字说明二、填空题（题型注释）三、实验题（题型注释）四、计算题（题型注释） 25（8分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，水平放置的框架宽度L=0.4m，框架电阻不计。金属棒电阻R0.8，定值电阻R1=2， R2=3，当金属棒ab在拉力F的作用下以v=5m/s的速度向左匀速运动时， （1）金属棒ab两端的电压 （2）电阻R1的热功率 【答案】（1）0.12V；（2）0.0072W； 【解析】 试题分析：(1)感应电动势E=BLv=0.2V 电路中总电阻 U=E-Ir=0.12V (5分) (2)R1

35、的热功率分) 考点：闭合电路欧姆定律、电功率 26（18分）如图所示，两根与水平面成30角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L1m，导轨底端接有阻值为0.5的电阻R，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B1T。现有一质量为m0.2 kg、电阻为0.5的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M0.5 kg的物体相连，细绳与导轨平面平行。将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2 m后开始做匀速运动。运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触。（取重力加速度g=10m/s2）求： 试卷第17页，总56页（1）金属棒匀速运动时的速度；（2）棒从释放到开始匀速运

36、动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图像如图所示，请根据图中的数据计算出此时的B1；改变磁感应强度的大小为B2，B22B1，其他条件不变，请在坐标图上画出相应的vM图线，并请说明图线与M轴的交点的物理意义。 【答案】 4 m/s 1.2 J 0.54 T m sin 【解析】（1）金属棒受力平衡，所以Mgmg sin （1） （2分）所求速度为：v4 m/s （2） （2分）（2）对系统由能量守恒有： Mgs=mgs sin Mm）v2（3） （3分） 所求热量为： Q（Mgsmgs

37、 sin ）/2（Mm）v2/41.2 J （4） （2分） （3）由上（2）式变换成速度与质量的函数关系为： v（5） （2分） B10.54 T （2分） （4） 由上（5）式的函数关系可知，当B22B1时，图线的斜率减小为原来的1/4。（画出图线3分）与M轴的交点不变，与M轴的交点为M=m sin。 （2分） 考点：本题考查电磁感应综合问题。27如图所示，两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨，其所在平面与水平面的夹角为，导轨平面内的矩形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上，ab与cd之间相距为L，金属杆甲、乙的阻值相同，质量均为m，甲杆在

38、磁场区域的上边界ab处，乙杆在甲杆上方与甲相距L处，甲、乙两杆都与导轨垂直静止释放两杆的同时，在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力F，使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动，加速度大小为a2gsin ，甲离开磁场时撤去F，乙杆进入磁场后恰好做匀速运动，然后离开磁场试卷第18页，总56页(1)求每根金属杆的电阻R. (2)从释放金属杆开始计时，求外力F随时间t变化的关系式，并说明F的方向 (3)若整个过程中，乙金属杆共产生热量Q，求外力F对甲金属杆做的功W.【答案】(2)mgsin mgsin ，方向垂直于杆且平行于导轨向下 (3)W2Q 【解析】(1)设甲在磁场区域abcd内运动的

39、时间为t1，乙从释放到运动至ab位置的时间为t2，则L·t21， L·t22 所以t1t2因t1t2，所以甲离开磁场时，乙还没有进入磁场 设乙进入磁场时的速度为v1，乙中的感应电动势为E1，回路中的电流为I1，则有 2，EI1mgLsin 1Bdv1，1mgsin BI1d 联立解得R (2)从释放金属杆开始计时，设经过时间t，甲的速度为v，甲中的感应电动势为E，回路中的电流为I，则vat，EBdv，IFmgsin BIdma 联立解得Fmgsin mgsin 方向垂直于杆且平行于导轨向下 (3)甲在磁场中运动过程中，乙没有进入磁场，设甲离开磁场时速度为v0，甲、乙产生的热

40、量相同，设为Q1，则v202aL 由功能关系知WmgLsin 2Q120 解得W2Q1mgLsin 乙在磁场中运动过程中，甲、乙产生相同的热量，设为Q2，则2Q2mgLsin 根据题意有QQ1Q2 试卷第19页，总56页联立解得W2Q. 28（10分）如图21所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为B，方向竖直向上；磁场的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场的右边界CD处

41、。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。（1，将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求：金属棒a刚进入磁场时，通过金属棒b的电流大小；若金属棒a在磁场内运动过程中，金属棒b能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件；（2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒a仍从高度h处由静止释放，使其进入磁场。设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场内运动过程中，金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。【答案】（1（2【解析】试题分析：（1）金属棒在弯曲光滑导轨上运动的过程中，机械能守恒，设其刚进入磁场时速度为v0，产生的感应电动

42、势为E，电路中的电流为I。由机械能守恒感应电动势E=BLv0（3分）对金属棒b：所受安培力F=2BIL 又因 I 金属棒b解得（3分） （2）金属棒a在磁场中减速运动，感应电动势逐渐减小，金属棒b在磁场中加速试卷第20页，总56页运动，感应电动势逐渐增加，当两者相等时，回路中感应电流为0，此后金属棒a、b都做匀速运动。设金属棒a、b最终的速度大小分别为v1、v2，整个过程中安培力对金属棒a、b的冲量大小分别为Ia、Ib。 由BLv1=2BLv2，解得v1=2v2 设向右为正方向：对金属棒a，由动量定理有-Ia=mv1-mv0 对金属棒b，由动量定理有-Ib=-mv2-0由于金属棒a、b在运动过

43、程中电流始终相等，则金属棒a受到的安培力始终为金属棒b受到安培力的2倍，因此有两金属棒受到的冲量的大小关系Ib=2Ia 根据能量守恒，回路中产生的焦耳热考点：电磁感应定律 机械能 动量定理 29(12分)如图足够长的光滑斜面与水平面的夹角为=30o，空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域I、，相邻两个磁场的间距均为d=0.5m。一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.3的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场I的上边界为do=0.9m。将导线框由静止释放，导线框匀速穿过每个磁场区域。已知重力加速度g=10ms2，求： (1)导线框进入磁场I时的速度； (2)磁

44、场I的磁感应强度Bt； (3)导线框穿过全部磁场区域过程中产生的总焦耳热。 【答案】（1）v=3m/s（2）B1=5T（3）1.5J 【解析】 试题分析：（1）线框进入磁场I之前，只有重力做功，根据动能定理有试卷第21页，总56页（2）线框进入磁场I的过程，下边切割磁感线产生感应电动势E=B1Lv 线框匀速穿过磁场区域，F=mgsin 整理得B1=5T（3）线框匀速穿过磁场区域，克服安培力做功，重力势能转化为焦耳热，那么每穿过一次磁场区域，产生的焦耳热Q=mgsin2L穿过全部磁场区域产生的焦耳热为3Q=3mgsin2L=1.5J考点：电磁感应 功能关系 30（13分）如图所示，光滑斜面的倾角

45、=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc边的边长L2=0.4m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.2。斜面上ef线（efgh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图像，ef线和gh的距离s=6.9m，t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运动，线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动，重力加速度g=10m/s2。（1）求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速运动的速度v大小； (2) 求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热；（3）求线框从开始运动到ab边运动到 gh线处所用的时间。 【答案】（

46、1）v=4m/s（2）Q=2J（3）1.9s 【解析】 受到的安培力FA=IBL1 1分代入数据解得v=4m/s 1分（2）线框进入磁场的过程中做匀速运动，根据功能关系有试卷第22页，总56页Q=（F-mgsin）L2 2分 解得Q=2J 1分（3）线框abcd进入磁场前时，做匀加速直线运动；进入磁场的过程中，做匀速直线运动；线框完全进入磁场后至运动到gh线，仍做匀加速直线运动 分 进入磁场过程中匀速运动时间为t0.1 s 1分 进入磁场前线框的运动时间为t1线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同，所以该阶段的加速度大小仍为a5 m/s2解得t3因此ab边由静止开始运动到gh线处所用的

47、时间为tt1t2t31.9s 1分 考点：考查了导体切割磁感线运动，功能关系，运动学规律的综合应用 31如图1所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，其质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，PQ和P´Q´是该匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落，经时间t0后刚好到达PQ边缘，速度为v0，假设线框所受的空气阻力恒定。图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度时间图象。 试求： d c 1.8v1.3vPQ vP´ 000 0t图1 图2 （1）

48、金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移； （2）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量； （3）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热。 【答案】（1）3.26v0t0；（2（3）Q=2.775mv20 【解析】 试题分析： （1）由v-t图像得：线框进入磁场前： s1=0.5v0t0 线框进入磁场过程：s2=v0t0 线框在磁场内匀加速运动：s3=1.12v0t0 线框穿出磁场和进入磁场位移相等：s4=s2=v0t0 所以：s总=s1+s2+s3+s4=3.62v0t0 试卷第23页，总56页（2）线框刚进入磁场时作匀速运动：F安+f=mgl=v0t0（3）全过程

49、用动能定理：解得：Q=2.775mv232（16分）如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd.设两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B.开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速，初速大小分别为v0和2v0，求：(1)从开始到最终稳定回路中产生的焦耳热. (2)当ab. 【答案】2（【解析】试题分析:（1）从开始到两棒达到相同速度v的过程中，两棒的总动量守恒，有2mv0-mv0=2mv根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热mv棒的速度为v1,试卷第24页，

50、总56页v2，当ab考点：本题考查了电磁感应中的能量转化、牛顿第二定律、闭合电路的欧姆定律、安培力的计算、导体切割磁感线时的感应电动势. 33（9分）两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 ,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问： (1)通过

51、棒cd的电流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量，力F做的功W是多少？ 【答案】（1）1A 方向 d至c （2）0.2N （3）0.4J 【解析】 试题分析：(1)棒cd受到的安培力为 棒cd在共点力作用下平衡，则 Fcd=mgsin30° (1分) 由式代入数值得：I=1 A (1分) 根据楞次定律可知，棒cd中电流方向由d至c. (1分) (2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等，Fab=Fcd 试卷第25页，总56页对棒ab，由共点力平衡条件得： (1分)代入数据解得：F=0.2 N (1分)2(3)设在时间t内棒cd产生Q

52、=0.1 J热量，由焦耳定律知Q=IRt (1分) 设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势由闭合电路欧姆定律可知 (1分)根据运动学公式可知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x=vt 则力F做的功W=Fx （1分）联立以上各式，代入数值解得：W=0.4 J （1分） 考点：本题考查了电磁感应与平衡问题、能量问题的结合。34如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上做匀速运动，电梯轿厢固定在图示的金属框abcd内，并且与之绝缘。已知电梯载人时的总质

53、量为4.95103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长ab=2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长ad相同，金属框整个回路的电阻R=8.010-4，g取10m/s2。已知电梯正以v1=10m/s的速度匀速上升，求：（1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向； （2）磁场向上运动速度v0的大小； （3）该电梯的工作效率。【答案】（1）1.25104A 电流的方向为adcb.（2）12.5m/s（3【解析】试题分析：（1）对abcd金属框由平衡条件，有2F安=mg+f，而F安=BIab，解得I=1.25104A;由右手定则可判断图时刻电流的方向为adcb.(2) 根据法拉第电

54、磁感应定律得 E=2Bab(v0-v1) 而E=IR，解得v0=12.5m/s试卷第26页，总56页（3）有用功P=mgv1=4.95105W总功率P 总=2F安v0=6.2510W5考点：此题考查法拉第电磁感应定律及功率问题。 35在如图所示的倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场区时，恰好以速度 v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变