2021全国高三（上）期中物理汇编：电磁感应

31/312021全国高三（上）期中物理汇编电磁感应一、单选题1．电阻不可忽略的导电圆盘的边缘用电阻不计的导电材料包裹，圆盘可绕固定点O在水平面内转动，其轴心O和边缘处电刷A均不会在转动时产生阻力，空气阻力也忽略不计。用导线将电动势为E的电源、导电圆盘、电阻和开关连接成闭合回路，如图甲所示在圆盘所在区域内充满竖直向下的匀强磁场，如图乙所示只在A、O之间的一块圆形区域内存在竖直向下的匀强磁场（圆形磁场的直径小于圆盘的半径），两图中磁场的磁感应强度大小均为B，且磁场区域固定。将图甲和图乙中的开关和闭合，经足够长时间后，两图中的圆盘转速均达到稳定。则（）A．从上往下看，圆盘沿顺时针方向转动B．刚闭合开关时，图甲中的圆盘比图乙中的圆盘加速得快C．将两图中的开关断开，图乙中的圆盘仍然匀速转动D．将两图中的开关断开，图甲中的圆盘比图乙中的圆盘减速得快2．如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（）A．在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向B．在时刻，环中的电功率为C．在时刻，环中的感应电动势为零D．0~t0内，圆环有收缩的趋势3．如图所示，边长为L的等边三角形闭合金属导轨abc，内部有磁感应强度为B，方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场。长度为L的金属杆MN垂直于bc边放置于导轨上，在获得一个初速度后，金属杆紧贴导轨向右滑行，经过a点时，金属杆的速度为v，此时下列说法正确的是（）A．ac边电流方向由a到c B．ab边电流方向由b到aC．金属杆MN受到平行于bc边向右的安培力作用 D．回路的感应电动势为BLv4．如图所示，虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场，导线框的四条边的电阻均为r，长均为L，线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动，ab边进入磁场时，ab两端的电势差为U，则（）A． B．C． D．5．如图，MN和PQ是电阻不计的平行光滑金属导轨，金属棒与导轨间接触良好，其间距为L，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A．通过电阻R的电流方向为从N到QB．金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势为C．通过金属棒的电荷量为D．金属棒产生的焦耳热为mgh6．下列情形与静电现象无关的是（）A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B．电磁灶加热食物C．复印机硒鼓吸附墨粉D．油罐车后拖有一根接地的铁链7．光滑金属导轨宽L＝0.5m，电阻不计，均匀变化的磁场充满整个轨道平面，如图甲所示，磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。金属棒ab的电阻为2Ω，垂直固定在导轨上静止不动，且与导轨左端距离l＝0.2m，则（）A．1s末回路中的电动势为0.1VB．1s末回路中的电流为0.5AC．2s内回路产生的电热为0.1JD．2s末，ab所受安培力大小为0.5N8．如图所示，这是感受电磁阻尼的铜框实验的简化分析图，已知图中矩形铜框（下边水平）的质量、长度、宽度、电阻，该铜框由静止释放时铜框下边与方向水平向里的匀强磁场上边界的高度差，磁场上、下水平边界间的距离，铜框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．铜框进入磁场的过程中电流方向为顺时针B．匀强磁场的磁感应强度的大小为0.5TC．铜框下边刚离开磁场时的速度大小为3m/sD．铜框下边刚离开磁场时的感应电流为0.3A9．如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A．通过电阻R的电流方向为P－R－MB．ab两点间的电压为BLvC．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热D．a端电势比b端高10．如图所示，两个电阻的阻值都是R，多匝线圈的电阻和电源内阻均可忽略不计。电键S原来断开，此时电路中的电流为。现将S闭合，于是线圈产生自感电动势，此自感电动势的作用是（）A．使电路的电流减小，最后由I0将小到0B．有阻碍电流增大的作用，最后电流小于I0C．有阻碍电流增大的作用，因而电流总保持不变D．有阻碍电流增大的作用，但电流还是增大，最后等于2I0二、多选题11．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电感，且自感系数很大。C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（）A．S闭合时A灯，亮后逐渐熄灭，B灯逐渐变亮B．S闭合时，A灯、B灯同时亮，然后A灯变暗，B灯变得更亮C．S闭合，电路稳定后，S断开时，A灯突然亮一下，然后熄灭，B灯立即熄灭D．S闭合，电路稳定后，S断开时，A灯突然亮一下，然后熄灭，B灯逐渐熄灭12．如题图所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的足够长的光滑金属导轨，电阻不计，匀强磁场垂直导轨平面向里。具有一定质量和电阻的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好。开始时，断开开关S，让金属杆ab由静止开始沿导轨下落，经过一段时间后，闭合开关S。从闭合开关S开始计时，取竖直向下为正方向，金属杆的速度v、加速度a、安培力F及电流表示数i随时间t变化的图象可能是题图中的（）A． B．C． D．13．如图甲所示，由同种材料制成粗细均匀的矩形导体方框abcd固定在匀强磁场中，磁场方向垂直方框所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。以垂直于方框所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则下列关于线框中的感应电动势的大小E、感应电流I（以顺时针方向为正）、ab边的热功率P、ab边受到的安培力F（以向右为正）随时间t变化的图像中正确的是（）B．C． D．14．为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N作为电极，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个电极间的电压U=1V，且污水流过该装置时受到阻力作用，阻力f=kLv，其中比例系数k=15N·s/m2，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速。下列说法中正确的是（）A．金属板M的电势不一定高于金属板N的电势，因为污水中可能负离子较多B．污水中离子浓度的高低对电压表的示数也有一定影响C．污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/sD．为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压强差为Δp=1500Pa15．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和L2之间、L3和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，磁场宽度为L，现有一宽度cd＝L＝0.5m、质量为0.1kg、电阻为2Ω的矩形线圈abcd，将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合），速度随时间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，已知t1~t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程线圈平面始终处于竖直方向。（重力加速度g取10m/s2）则（）A．t1时刻，线圈运动的速度大小v1＝3.5m/sB．L1与L2、L3与L4之间的匀强磁场的宽度为1mC．在0~t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25CD．在0~t3时间内，线圈产生的热量为1.1125J16．如图甲所示，间距为的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为，轨道左侧连接一定值电阻。垂直导轨的导体棒在水平外力作用下沿导轨运动，随变化的规律如乙图所示。在时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。，，均为已知量，棒和轨道电阻不计。则（）A．在以后，导体棒一直做匀加速直线运动B．在以后，导体棒先做加速直线运动，最后做匀速直线运动C．在时间内，通过导体棒横截面的电量为D．在时间内，导体棒的加速度大小为17．如图所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨的倾角为θ，导轨下端接有电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面向上。质量为m,电阻不计的金属棒ab在沿导轨平面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h，在此过程中()A．金属棒所受各力的合力所做的功为零B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热18．如图所示，两根固定的光滑平行金属轨道间距，其中部分为竖直平面内的四分之一圆弧，半径，部分在水平面内且足够长。导轨所在空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，在导轨最右端接有一阻值的定值电阻。一质量、电阻的导体棒在导轨的位置处由静止释放，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度，则在导体棒运动的整个过程中，下列说法正确的是（）A．导体棒运动到刚进入磁场时，加速度大小为B．导体棒运动到刚进入磁场时，电阻R两端的电压为C．电阻上产生的焦耳热为D．通过电阻的电荷量为19．如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨弯成“∠”形，底部导轨面水平，倾斜部分与水平面成θ角，导轨上端与阻值为R的固定电阻相连，整个装置处于磁感应强度方向竖直向上、大小为B的匀强磁场中，导体棒ab和cd均垂直于导轨放置，且与导轨间接触良好．两导体棒的电阻值均为R，其余部分电阻不计．当导体棒cd沿底部导轨向右以速度v匀速滑动时，导体棒ab恰好在倾斜导轨上处于静止状态，导体棒ab的重力为mg，则（

）A．导体棒cd两端电压为BLvB．t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量为C．导体棒ab所受安培力为mgtanθD．cd棒克服安培力做功的功率为三、解答题20．如图所示，间距为d的两足够长光滑倾斜平行导轨固定放置，与水平面间的夹角为θ，导轨顶端接有阻值为R的电阻，质量m、阻值也为R的导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。现给导体棒一个沿导轨平面向上的初速度v，当导体棒速度刚好为零时，通过导体棒横截面的电荷量为q，重力加速度为g，导轨电阻不计。(1)求导体棒刚开始向上运动时的加速度大小；(2)求导体棒向上运动到最高点的过程中，电阻R上产生的焦耳热；(3)导体棒运动到最高点开始下滑，下滑过程中，导体棒从经过初始位置到速度再次达到v时所在位置通过导体棒横截面的电荷量为q＇，试计算导体棒从开始运动到速度再次为v的过程运动的总时间。21．两光滑导轨平行放置，间距为L，在导轨上有O、两点，连线与轨道垂直。将导轨分为左右两部分，左边的轨道由绝缘材料做成，右边轨道由导电材料做成，不计导轨的电阻。左边有宽度为d的等间距交替出现的方向竖直向上或竖直向下的磁场，磁感应强度大小为B。在的右侧有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为B。在处放置有质量为2m的金属棒a，离a棒距离为s处放置一质量也为2m的金属棒b，a、b两棒的电阻均为R。现将一质量为m，电阻值也为R，宽为d，长为L的金属线框ABCD，从AB边离距离为4d的左侧以一定的初速度向右运动，在处与a棒发生弹性碰撞后，线框返回且恰好停在出发处。而b棒与障碍物相碰后会以大小不变的速度返回。b棒到达障碍物时的速度已经稳定。（1）判断线框开始运动时，CD边中电流的方向及CD边受力的方向；（2）求线框初速度的大小；（3）求线框中产生的热量；（4）若b棒在与障碍物相碰后能够与a棒再相遇，求初始a、b两棒的距离s的取值范围。22．如图，间距为的两平行金属导轨由水平和倾斜两部分平滑连接，斜面倾角，倾斜导轨上端接的电阻。区域Ⅰ的匀强磁场方向垂直斜面向上，其宽度为。斜面上的长度为0.8m。水平导轨的无磁场区放一金属杆，杆右侧存在大小、方向竖直向上的匀强磁场区域Ⅱ，其宽度。长为的金属杆从斜面上端距区域Ⅰ上边界处由静止释放，杆进入区域Ⅰ时恰好开始做匀速运动，已知金属杆进入水平轨道后与金属杆发生弹性碰撞，碰后金属杆沿水平导轨进入区域Ⅱ，滑出区域Ⅱ后被放置在导轨正中央的水平弹簧弹回，不考虑杆与弹簧碰撞的动能损失。整个运动过程中，杆和与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知杆和电阻均为，质量均为不计摩擦和导轨电阻，忽略磁场边界效应。重力加速度，求：（1）匀强磁场区域Ⅰ的磁感应强度；（2）杆在滑过斜面上磁场的过程中，流过电阻R的电量q；（3）杆和杆一共可以碰撞的次数n。23．如图所示，质量为m=0.1kg闭合矩形线框ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成，其总电阻为R=0.04Ω，其中长LAD=40cm，宽LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度B=1.0T，磁场宽度d=10cm，线框在水平向右的恒力F=2N的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框CD边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为v1，AB边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为v2，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力Ff=1N，且线框不发生转动。求：（1）速度v1和v2的大小；（2）求线框开始运动时，CD边距磁场左边界距离x；（3）线框穿越磁场的过程中产生的焦耳热。24．如图所示，空间存在一有边界的匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B．一个质量为m、边长也为L的单匝正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框电阻为R。t=0时刻导线以速度v0进入磁场（图中位置I）。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边重合时（图中位置II），速度刚好为零。（1）求导线框在位置I时的加速度大小；（2）求从位置I到位置Ⅱ的过程中，导线框中产生的焦耳热；（3）简单描述导线框从位置I到再次回到位置I的运动情况定性出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2试判断W1与W2的大小关系并简述判断依据。25．某发光元件D的伏安特性曲线如图甲所示，元件在达到正向导通电压后才能够发光。为了简化问题，可认为发光后元件两端电压保持为不变（附近伏安特性曲线的斜率极陡），电压小于或加反向电压时，元件均处于截止状态。将该元件通过水平直导线MN垂直接入水平平行导轨中，如图乙所示，该导轨间距，MN右侧0.5m处有一根质量的导体棒PQ放置在导轨上，与导轨始终垂直且接触良好，紧接PQ右侧的导轨间交替分布着竖直方向、磁感应强度，宽度的匀强磁场（编号分别为1、2、3…），除发光元件外，其余电阻不计，导轨足够长。已知导体棒PQ与水平导轨间的动摩擦因数，重力加速度，空气阻力不计。开始时在PQ左侧空间里施加一竖直向上均匀增加的匀强磁场，元件恰好能导通发光。（1）判断流过元件D的电流方向，并求出PQ左侧磁场的磁感应强度随时间的变化率；（2）撤去PQ左侧磁场的同时给PQ施加一个水平向右、大小的恒力，求元件D①再次发光时PQ所在的磁场区域编号n的值；②最终的闪烁周期T（连续明暗一次的时间）。（提示：当PQ进入某一编号的磁场所产生的感应电动势大于且能使元件导通时，PQ会在安培力作用下瞬间减速，电动势立即变为，减速时间忽略不计）26．如图，MN、PQ为足够长的光滑平行的水平金属导轨，电阻，置于竖直向下的有界匀强磁场中，为磁场边界，磁场磁感应强度B=2.0T，导轨间距L=0.5m，质量m=0.2kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为。t=0时刻，导体棒在F=1N的水平拉力作用下从左侧某处由静止开始运动，时棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直。（1）求导体棒时刻进入磁场瞬间的加速度a的大小；（2）若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F，求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热Q。27．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置（导轨电阻不计），其间距，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值的电阻，质量、电阻的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线。忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响，取。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）时，金属棒两端的电压U；（3）金属棒ab开始运动的2s内，电阻R上产生的热量。28．如图甲所示，两条平行光滑水平导轨间距为L，左右两侧折成倾斜导轨，其倾角均为θ=45°，左侧轨道高为。导轨水平部分有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。导体棒ab固定在左侧导轨最高点，cd固定在水平导轨上，与左侧轨道底端相距为2L，导体棒ab、cd长均为L、电阻均为R，质量分别为m和2m。从0时刻开始，静止释放导体棒ab，当ab到达左侧轨道底端时立即释放导体棒cd。不计导轨电阻和空气阻力，已知L=1m，R=0.5Ω，m=1kg，g=10m/s2，B0=2T。（结果保留根号）求：（1）导体棒ab在左侧导轨上运动的过程中导体棒cd产生的焦耳热Q；（2）若水平导轨足够长，且两棒在水平导轨上不会相撞，则两棒在水平导轨上运动过程中通过导体棒截面的电荷量q是多少；（3）在（2）的条件下，若右侧倾斜导轨足够长，且导体棒落在倾斜导轨上时立即被锁定，求导体棒ab此时距MN的距离X。

参考答案1．B【详解】A．根据左手定则可知，从上往下看，圆盘的转动方向是逆时针方向，选项A错误；B．刚闭合开关时，图甲中的圆盘都处在磁场中，所受安培力较大，故图甲中的圆盘比图乙中的圆盘加速得快，选项B正确；CD．开关断开后，由于图甲中磁场充满整个圆盘，使得圆盘沿每条半径方向的感应电动势都一样大，电荷只在盘心和盘的边缘处积累，不会在圆盘内部形成电流，因此在开关断开后，只要没有其它的阻力，圆盘将匀速转动不会减速，图乙由于磁场存在于圆盘中的一部分区域内，使得开关断开后，仍有电流在圆盘内部形成回路，由于安培力作用圆盘减速，选项CD错误。故选B。2．B【详解】A．由磁场的磁感应强度B随时间变化关系图象可知，磁场反向后，产生的感应电流的方向没有改变，0~t0时间内，磁场垂直纸面向里，B减小，所以线圈中的磁通量在减小，根据楞次定律可判断线圈的电流方向为顺时针，所以A错误；BC．由图象可得斜率为则由法拉第电磁感应定律可得，线圈产生的感应电动势为线圈的电功率为所以B正确，C错误；D．0~t0内，磁感应强度在减小，线圈的磁通量在减小，所以根据楞次定律可知，线圈有扩张趋势，所以D错误。故选B。3．B【详解】AB．根据右手定则可知，经过a点时，MN中的电流方向为从M→N，则ac边电流方向由c到a，ab边电流方向由b到a，故A错误，B正确；C．根据前面分析以及左手定则可知，金属杆MN受到平行于bc边向左的安培力作用，故C错误；D．根据几何关系可知MN切割磁感线的有效长度为则回路的感应电动势为故D错误。故选B。4．D【详解】ab边进入磁场时产生的感应电动势为根据电压按电阻分配的关系，ab两端的电势差为故选D。5．B【详解】A．金属棒进入磁场的过程中，磁通量变小，根据楞次定律，通过电阻R的电流方向为从Q到N，故A错误；B．金属棒从释放到刚进入磁场的过程中，机械能守恒得金属棒刚进入磁场时的速度此时产生的感应电动势故B正确；C．通过金属棒的电荷量故C错误；D．根据能量守恒，电路中产生的总焦耳热金属棒产生的焦耳热故D错误。故选B。6．B【详解】A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑，是利用摩擦起电原理，与静电现象有关，故A错误；B．电磁灶加热食物的原理是电磁感应，与静电现象无关，故B正确；C．复印机硒鼓吸附墨粉是与静电现象有关，故C错误；D．油罐车运送油品时，必须安装一条拖地的铁链，是为了将摩擦产生的静电荷能及时导走，与静电现象有关，故D错误。故选B。7．A【详解】A．由图乙知由法拉第电磁感应定律，感应电动势为故A正确；B．回路中的感应电流为故B错误；C．2s内回路产生的电热为故C错误；D．2s末，B＝2T，ab所受的安培力为故D错误。故选A。8．C【详解】A．铜框下边进入磁场过程，磁场阻碍铜框下落，根据楞次定律可知，此时感应电流的方向为逆时针，A错误；B．铜框下边刚进入磁场时的速度大小为铜框下边切割磁感线产生的感应电动势为铜框中的电流为铜框所受安培力的大小为根据平衡条件可得解得B错误；C．铜框全部进入磁场后开始做加速度为g的匀加速直线运动，设铜框下边刚离开磁场时的速度大小为，根据运动学公式有解得C正确；D．铜框下边刚离开磁场时，感应电流的大小D错误。故选C。9．D【详解】AD．由右手定则可知，a端为电源正极，a端电势比b端高，通过电阻R的电流方向为M→R→P，A错误，D

正确；B．ab产生的电动势为：电路中电流为：a、b两点间的电压为路端电压，即电阻R两端的电压：B错误；C．由能量守恒定律可知，外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热及金属导轨上的焦耳热之和，C错误。故选D。10．D【详解】因为多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，开关闭合之后，导线使右侧电阻短路，电路中总电阻变为原来的一半，由闭合回路欧姆定律可得，电流将增大到原来的2倍，由于电流增加，则线圈产生感电动势，有阻碍电流的作用，延长了电流变化的时间，最后电流慢慢增加到2倍，故ABC错误D正确，故选D。11．AD【详解】当S闭合时，通过自感线圈的电流逐渐增大而产生自感电动势，L相当于断路，电容C较大,相当于短路，当电流稳定时，L短路,电容C断路，故A灯先亮后灭，B灯逐渐变亮；当S断开时，灯泡A与自感线圈L组成了闭合回路，灯泡A中的电流先增大后减小至零，故闪亮一下熄灭，电容器与灯泡B组成闭合回路，电容器放电，故灯泡B逐渐熄灭，BC错误，AD正确。故选AD。12．BC【详解】闭合开关时，金属棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力与安培力相等，即金属杆做匀速直线运动。速度不变，则动能、安培力、感应电流都不变，加速度为零。若安培力小于重力，则加速度的方向向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大，则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动，则a-t图象是斜率逐渐减小的曲线，v-t图象是一条斜率减小的曲线。安培力为F-t图线先是一条斜率逐渐减小的曲线，之后恒定不变，因为所以I-t图象先是一条斜率逐渐减小的的曲线，当金属杆匀速时，电流恒定不变，但t=0时金属杆有速度，所以t=0时电流不等于零。若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。安培力为所以F-t图象是斜率逐渐减小的曲线，当匀速运动时，安培力不再减小，此时安培力等于重力，故AD错误，BC正确。故选BC。13．ACD【详解】A．由法拉第感应定律可知，在0~1s和5~6s两段时间内产生的感应电动势大小相等，且保持不变，而1~5s时间内产生的感应电动势大小不变，但只有0~1s和5~6s两段时间的一半，A正确；C．ab边热功率由可知，0~1s和5~6s两段时间内是1~5s内的4倍，C正确；B．由楞次定律可得在0~1s和5s~6s电流为逆时针负方向，且恒定不变，而1s~5s电流为顺时针正方向且恒定不变，B错误；D．由ab边安培力大小与磁感应强度成正比，再利用左手定则可知，D正确。故选ACD。14．CD【详解】A．根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则负离子向下偏转，同理，正离子向上偏转，可知N板带负电，M板带正电，则N板的电势一定比M板电势低，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律得U=Bcv与离子浓度无关，故B错误；C．污水的流速则流量故C正确；D．污水流过该装置时受到的阻力f=kLv=kav=15×1×4N=60N为使污水匀速通过该装置，左、右两侧管口应施加的压力差是60N，则压强差为故D正确。故选CD。15．BC【详解】A．t2~t3时间内线圈做匀速运动，根据受力平衡有联立两式解得v2＝8m/st1~t2的时间间隔为t＝0.6s，线圈做加速度为g的匀加速直线运动，根据速度﹣时间关系有v2＝v1+gt解得v1＝2m/s故A错误；B．t1~t2时间内，线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进入上边的磁场时，cd边也刚进入下边的磁场，设磁场的宽度为d，则线圈的长度L′＝2d，线圈下降的位移匀加速下降的位移为x＝L′+d＝3d则有解得d＝1m故B正确；C．在0~t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量解得q＝0.25C故C正确；D．在0~t3时间内，根据能量守恒定律得解得Q＝1.8J故D错误。故选BC。16．BCD【详解】AB．设导体棒运动的速度为v，感应电动势电路电流导体棒受到的安培力导体棒运动的加速度在t0以后，当导体棒速度增大，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当a=0时，做匀速运动，速度最大；故B正确，A错误；CD．在0～t0时间内，由牛顿第二定律解得则有所以导体棒的加速度大小在0~t0时间内，通过位移通过导体棒横截面的电量为故CD正确；故选BCD．17．AD【详解】AB．由于金属棒沿导轨匀速上滑，根据动能定理可知金属棒所受各力的合力所做的功为零,B错误，A正确；CD．恒力F与重力的合力所做的功等于金属棒克服安培力所做的功，或者说等于电阻R上产生的焦耳热，克服安培力所做的功就等于电阻R上产生的焦耳热，C错误，D正确。故选AD。18．AD【详解】B．导体棒从静止释放运动到的过程中，机械能守恒导体棒刚进入磁场区域，切割磁感线产生感应电动势电阻两端的电压解得故选项B错误；A．回路中产生的感应电流导体棒受到的最大安培力导体棒的最大加速度解得故选项A正确；C．导体棒从开始释放到最后停止的过程中能量守恒，回路中产生的焦耳热电阻上产生的热量解得故选项C错误；D．对导体棒由动量定理可知通过电阻的电荷量解得故选项D正确。故选AD。19．BC【详解】根据题意画出等效电路如图所示A.导体棒cd以速度v匀速滑动时，产生的感应电动势，根据闭合电路可知，cd两端电压故A项错误;B.通过导体棒cd的电流t时间内通过导体棒cd横截面的电荷量故B项正确；C.导体棒ab受重力，支持力和水平方向安培力处于平衡状态，则安培力故C项正确；D.导体棒cd克服安培力做功的功率故D项错误。故选BC。20．(1)；(2)；(3)【详解】(1)由牛顿第二定律可得而初始时刻联立解得(2)设导体棒速度减小到零的过程中，流过导体棒的平均电流为，时间为t1，导体棒上滑的最大距离为x1，则有由闭合电路欧姆定律可得由法拉第电磁感应定律可得联立解得设电阻R上产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得解得(3)导体棒向上运动过程中，由动量定理可得而解得分析可知，从初始位置上滑到速度为零的过程和从速度为零下滑到初始位置的过程导体棒的位移大小相等，则通过导体棒的电荷量大小相同，导体棒从最高点下滑到速度为v位置过程通过导体棒的电荷量为设导体棒下滑所用时间为，由动量定理可得又因为解得故导体棒从开始运动到速度大小再次达到v的过程，导体棒运动的总时间为21．（1）电流C→D，受力方向向左；（2）；（3）；（4）【详解】（1）电流C→D，受力方向向左。（2）线框切割磁感线，线框中感应电动势为则线框中感应电流为线框受到的安培力由动量定理可得设线框初速度为，到达时速度为，碰撞后弹回时速度为，a棒获得速度为，线框开始运动到与a碰撞前有线框弹回时，则有解得线框和a棒碰撞，由动量守恒定律和能量守恒定律可得，联立可解得，，（3）根据能量守恒定律可以计算出线框开始运动到与a碰撞前和与a碰后回到初始位置的过程中产生的热量分别为，则线框中产生的热量（4）b棒与障碍物碰前，设a、b两棒的速度分别为、，则电路中电动势、感应电流分别为a、b两棒受到的安培力大小为a、b两棒动量守恒，设稳定后速度为，由动量守恒定律可得2m=4m解得分析b棒，由动量定理可得则解得同理可得，b棒弹回后，假设b速度为零时恰好与a相碰解得要求b棒在与障碍物相碰后能够与a棒再相遇，初始a、b两棒的距离s的需要满足即22．（1）；（2）；（3）5【详解】（1）杆磁场区域Ⅰ时的速度为进入磁场区域Ⅰ做匀速运动又解得（2）流过电阻R的电荷量杆匀速穿过磁场，所以电流恒定可得（3）杆达到水平轨道时的速度为解得杆和杆发生弹性碰撞，由于质量相等，碰撞后速度交换，杆以进入磁场区域Ⅱ，在通过磁场区域Ⅱ的过程中，利用动量定理解得每经过一次磁场区域Ⅱ杆的速度就减少0.5m/s，当杆再次与杆发生弹性碰撞后，杆获得的速度为因此杆沿斜面向上运动，利用机械能守恒定律解得所以杆不能再次进入磁场区域Ⅰ，之后杆继续下滑以2m/s与杆发生弹性碰撞，最后杆在磁场区域Ⅱ总共穿越6次，最后一次穿出磁场