高三模拟汇编之电磁感应高三物理一轮总复习

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精1．（2018届吉林省长春市普通高中高三质量监测(一)）如图所示,在光滑的水平面上方,有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的理想边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置Ⅰ开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置Ⅱ时，线框的速度为v2A.在位置Ⅱ时线框中的电功率为BB。此过程中回路产生的电能为3C.在位置Ⅱ时线框的加速度为BD.此过程中通过导线横截面的电荷量为B【答案】ABD2．(2018届苏州市高三物理期初调研)如图甲所示,矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在平面垂直．规定垂直纸面向里方向为磁场的正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．则A。从0到t2时间内，导线框中电流的方向先为adcba再为abcdaB。从0到t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaC.从0到t1时间内，导线框中电流越来越小D。从0到t1时间内，导线框ab边受到的安培力越来越小【答案】BD3．（2017吉林省吉林大学附属中学高三第七次模拟）根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上,磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈,金属线圈的质量为m，半径为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。让金属线圈从磁棒上端由静止释放,经一段时间后与水平地面相碰（碰前金属线圈已达最大速度）并原速率反弹，又经时间t，上升到距离地面高度为h处速度减小到零。下列说法中正确的是A。金属线圈与地面撞击前的速度大小B.撞击反弹后上升到最高处h的过程中,通过金属线圈某一截面的电荷量C.撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量D。撞击反弹后上升到最高处h的过程中，金属线圈中产生的焦耳热【答案】ABD4．（2018届广东省广州市荔湾区高三综合测试（一））用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r＜＜R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响,则A。此时在圆环中产生了（俯视）逆时针的感应电流B.此时圆环受到竖直向下的安培力作用C。此时圆环的加速度D。如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度【答案】D【解析】由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端电流方向向外，则有（俯视）顺时针的感应电流，故A错误;根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故B错误；圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，产生的感应电动势E=Blv=B•2πRv,圆环的电阻为：R=ρ2πRπr2，电流为：I=ER，圆环所受的安培力大小为F=BI•2πR，由牛顿第二定律得：F-mg=ma，其中质量为：m=dV=d⋅2πR⋅πR2联立以上解得：5．(2018届湖北省部分重点中学高三7月联考）一圆环形铝质金属圈（阻值不随温度变化）放在匀强磁场中,设第1s内磁感线垂直于金属圈平面（即垂直于纸面)向里，如图甲所示。若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，那么第3s内金属圈中()A.感应电流逐渐增大，沿逆时针方向B。感应电流恒定，沿顺时针方向C.圆环各微小段受力大小不变，方向沿半径指向圆心D.圆环各微小段受力逐渐增大，方向沿半径指向圆心【答案】D6．（2018湖北省武汉市部分学校高三9月起点调研）如图(a)所示，在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框，垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时问的变化规律如图(b）所示（规定垂直斜面向上为正方向)。t=0时刻将线框由静止释放，在线框下滑的过程中，下列说法正确的是A。线框中产生大小、方向周期性变化的电流B.MN边受到的安培力先减小后增大C.线框做匀加速直线运动D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失【答案】BC7．（湖北省武汉外国语学校2017高三下学期5月最后一模）在如图所示倾角为时光滑斜面上，存在着磁感应强度大小均为B的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向上，磁场的宽度均为2L.一质量为m、电阻为R、边长为L正方形导体线圈，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场时,恰好做匀速直线运功（以此时开始计时），以GH处为坐标原点,取如图坐标轴xj，并规定顺时针方向为感应电流的正方向，沿斜面向上为安培力的正方向，则关亍线框中的感应电流与线框所受安培力与GH边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是(重力加速度为g）A。B.C。D.【答案】BD8．（湖北省华中师范大学第一附属中学2017高三5月押题考试)如图所示足够长固定的平行直角金属轨道左侧倾角的1=37°右侧倾角=53°，轨道宽均为L＝0.5m．整个装置位于B＝1T匀强磁场中，磁场方向垂直于右侧轨道平面向上，金属棒ab、cd分别放在左右两侧轨道上且始终垂直于导轨，t=0时刻由静止释放两棒，同时在cd棒上施加一平行于右侧轨道的外力F，使cd开始沿右侧轨道向上做加速度a=4m/s2的匀加速运动cd棒始终没有离开右侧轨道且与轨道保持良好接触，已知ab、cd棒的质量m1=0.25kg、m2=0.1kg，两金属棒电阻分别为R1=1。5，R2=0.5Ω其余电阻不计，两棒与轨道间的动摩擦因数均为0。8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小，在ab棒离开左侧轨道前,下列说法中正确的是（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6)A.ab棒先保持静止状态，后沿导轨下滑B.ab棒始终保持静止状态，且对左侧轨道的压力越来越大C。t＝2s时,ab棒所受的摩擦力大小为0。8ND.O≤t＜4s时间段内,cd棒所受外力F随时间变化的关系为F=2t＋1。68（N）【答案】AC9．（四川省仁寿一中2017高三下第三次模拟）如图所示，边长为L的正方形单匝线框有一半水平放置在与水平方向夹角为30°的匀强磁场中，线框的左侧接入电阻R,右侧接入电容为C的电容器，其余电阻不计。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，则在0～t1时间内A.电容器a板带正电B。电容器所带的电荷量为零C。线框中产生的感应电动势大小为D。通过电阻R的电流为【答案】C【解析】穿过线框的磁通量先向上减小,后向下增大,根据楞次定律可以判断，感应电流为逆时针，b板带正电，A错误;根据法拉第电磁感应定律：，电容器所带的电荷量:，B错误、C正确；在0~t1时间内，感应电动势恒定，电容器所带的电荷量，没有充放电情况,通过电阻R的电流为零，D错误。10．（宁夏银川一中2017高三下第三次模拟）如图所示，电阻不计的导体棒AB置于光滑导轨上,处于匀强磁场区域。L1、L2为完全相同的两个灯泡，L为自感系数无穷大、直流电阻不计的自感线圈。当导体棒AB以速度v向右匀速运动且电路达到稳定时，L中电流为I,t1时刻棒AB突然在导轨上停止运动。设L中的电流为i（取向下为正），L1的电流为i1（取向右为正），L2的电流为i2(取向下为正）。下列电流随时间的变化图正确的是：A.B.C.D。【答案】ADL1、L2并联后与线圈L组成自感回路，L中的电流方向向下，所以流过L1的电流的方向向右，为正；而流过L2的电流的方向向上，为负；由于是L1、L2并联后与线圈L组成自感回路，所以L1、L2中的电流都是L中的电流大小的一半．由以上的分析可知,选项A正确，B错误，C错误，D正确．故选AD。11．（山东省日照市2017高三校际联合三模）图甲所示是电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨.已知导轨的间距L=1。0m，导轨的倾角，导轨上端接的电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.阻值、质量m=0.2kg的金属棒与导轨垂直且接触良好，从导轨上端由静止开始下滑。电流传感器记录了金属棒在下滑过程中产生的电流随时间变化的规律，如图乙所示。取g=10m／s2。则A.磁感应强度的大小为1。0TB。0~2。0s的时间内，通过导体棒的电荷量为2.0CC.0～2。0s的时间内，导体棒下滑的距离为3.2mD。0~2。0s的时间内,电阻R产生的焦耳热为2.8J【答案】AC12．（吉林省吉林大学附属中学2017高三第八次模拟)如图所示,螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1Ω，电阻R＝4Ω,磁感应强度B的B-t图象如图所示（以向右为正方向）,下列说法正确的是A.电阻R的电流方向是从A到CB.感应电流的大小保持不变C。电阻R的电压为6VD.C点的电势为4。8V【答案】BD13．（四川省龙泉中学2017高三毕业班高考考前模拟）在光滑绝缘水平面上有一有界磁场,左边界为直平面,磁感应强度B=2T，方向竖直向下，如图（1）,现有一正方形线框的的右边正好与磁场边界对齐，现施加一平行于线框的水平力F，使之由静止开始进入磁场区域，水平力F随时间变化的规律如图（2）所示，已知线框质量为m=1kg,则线框进入磁场过程中，下列说法正确的是A。线框做变加速直线运动B。线框产生的焦耳热等于0.5JC。通过线框的电量为0。5CD.线框电阻R=4Ω【答案】CD【解析】线框切割磁感线，产生感应电动势e=BLv，感应电流，F安=BiL,v=at，由牛顿第二定律得F—F安=ma，代入得，由F—t图线知为线性变化，故斜率不变，B、L、R均不变,所以a不变，线框做匀加速直线运动，A错误；由图线截距知ma=0.5，得a=0。5m/s2,t=2s后拉力不变，说明线框进入磁场，磁通量不变，感应电流为零,安培力为零，因此线框边长,代入得R=4Ω，D正确；通过的电量,C正确;线框刚完全进入磁场时速度v=at=1m/s,由，，图线示意图如图所示,水平力F做功为F—x所围面积，所以有能量守恒,产生的焦耳热，B错误.14．（湖北武汉市蔡甸区汉阳一中2017高三第四次模拟）如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为L，导轨电阻不计，左端接有阻值为R的电阻，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中.质量为m、电阻不计的导体棒ab，在垂直导体棒的水平恒力F作用下，由静止开始运动,经过时间t，导体棒ab刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.在这个过程中,下列说法正确的是A。导体棒ab刚好匀速运动时的速度B。通过电阻的电荷量C。导体棒的位移D.电阻放出的焦耳热【答案】ACD，选项C正确；根据能量关系，电阻放出的焦耳热，将x及v的值代入解得，选项D正确；故选ACD。15．（甘肃省甘谷县第一中学2017高三第四次实战演练)如图甲所示,正方形金属线框abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为R。在线框的下方有一匀强磁场，MN和M′N′是磁场的水平边界，并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向外。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图象中字母均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.金属线框的边长为B。磁场的磁感应强度为C。金属线框完全进入磁场后感应电流沿adcba方向D。金属线框在0～t4的时间内所产生的热量为【答案】ABD16．（陕西省黄陵中学高新部2017高三下学期考前模拟（二）)如图甲所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M、P之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示，F0已知．下列判断正确的是：A。棒ab在ac之间的运动是匀加速直线运动B。棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C.棒ab在ce之间可能先做加速度减小的运动,再做匀速运动D。棒ab经过磁场的过程中，通过电阻R的电荷量为【答案】AC17．（辽宁省沈阳市东北育才学校2017高三第八次模拟）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（L＜d)，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，则线圈穿越磁场的过程中(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），则以下说法中正确的是（）A。感应电流所做的功为2mgdB。线圈下落的最小速度一定为C.线圈下落的最小速度可能为D。线圈进入磁场和穿出磁场的过程比较，所用的时间不一样【答案】ABC．故B正确．线框进入磁场过程，可能先做减速运动，在完全进入磁场前可能做匀速运动，因为完全进入磁场时的速度最小，则有:，则最小速度可能为：．故C正确．线圈进入磁场和出离磁场时的初速度都相同，故进入磁场和出离磁场的运动情况相同，可知进入磁场的时间与出离磁场的时间相同，选项D错误；故选ABC。18．（贵州省遵义航天高级中学2017高三第十一次模拟(5月））由不计电阻的导体构成的平行倾斜轨道框架，倾角为,顶端连接一个阻值为R的电阻,如图所示。轨道宽度为L，有一质量为m、电阻为r的导体棒垂直横跨在轨道上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直轨道平面向下，导体棒与轨道间的动摩擦因数为。导体棒从P位置由静止释放，到达N位置时以最大速度开始做匀速运动。P、N位置间的高度差为h。据此判断下列论述中正确的是（）A.导体棒的最大加速度为B。导体棒下滑的最大速度为C。从P运动到N位置过程中，电阻R上产生的焦耳热D。从P运动到N位置过程中，通过电阻R的电荷量【答案】AD19．（宁夏六盘山高级中学2017高三第四次模拟）如图1所示,变化的磁场中放置一固定的导体圆形闭合线圈，图1中所示的磁感应强度和电流的方向为设定的正方向,已知线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图2所示，则在下面可能是磁感应强度B随时间t变化的图象是A.B。C。D.【答案】BD则电流为正值．在1。5～2s内，磁场方向垂直纸面向外，且均匀减小,电流为定值，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向,则电流为负值，故B正确．C图中：0～0.5s内，磁场方向垂直纸面向外,且均匀减小，电流为定值，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，则电流为负值．在0。5～1s内，磁场方向垂直纸面向里，且均匀增大，电流为定值，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向,则电流为负值．故C错误．D图中:在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0。5s-1。5s，若磁场方向垂直向里（正方向)时，必须是磁场减弱的;若磁场方向垂直向外（负方向）时,必须是磁场增加的．故D正确．故选BD．20．（2018届苏州市高三物理期初调研）如图所示,在倾角α＝30°的光滑固定斜面上,相距为d的两平行虚线MN、PQ间分布有大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场．在PQ上方有一质量m、边长L（L〈d）的正方形单匝线圈abcd，线圈的电阻值为R,cd边与PQ边平行且相距x．现将该线圈自此位置由静止释放，使其沿斜面下滑穿过磁场,在ab边将离开磁场时，线圈已做匀速运动．重力加速度为g．求：(1)线圈cd边刚进入磁场时的速率v1；(2）线圈进入磁场的过程中，通过ab边的电量q；（3)线圈通过磁场的过程中所产生的焦耳热Q．【答案】（1）(2）（3）mg（d＋x＋L)－（1)线圈沿斜面向下运动mgxsin30°＝解得：v1＝(2）线圈进入磁场的过程中,感应电动势根据闭合电路欧姆定律得：通过的电荷量为：（3）线圈离开磁场时，匀速运动有:解得：由能量守恒：Q＝mg（d＋x＋L)sin30°－解得:Q＝mg(d＋x＋L)－。21．（2018届浙江省名校协作体高三上学期考试)【加试题】质量为m，电阻率为ρ，横截面为s的均匀薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb´a´。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa´边和bb´边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力）（1)请判断图2中感应电流的方向;(2）当方框下落的加速度为g/3时,求方框的发热功率P；（3）当方框下落的时间t=时,速度恰好达到最大，求方框的最大速度vm和此过程中产生的热量。【答案】（1)顺时针（2）（3)（3）当，解得:由能量守恒定律：22．（广东省汕头市2017高三第二次（4月)模拟）如图（a）所示,两条平行导轨固定在同一水平面内,相距为L，在导轨之间右侧的长方形区域内（如图阴影部分）存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。导轨右端固定连接一根光滑的圆柱形金属MN，另一根金属棒PQ则垂直放置在导轨上,用一根轻绳连接棒PQ的中点后跨过棒MN的中点悬挂一物体，两金属棒之间的绳子保持水平，静止释放物体后棒PQ沿粗糙导轨运动的v-t图象如图（b）所示.已知棒PQ和所挂物体的质量均为m.导轨电阻可忽略不计。求:(1)金属棒PQ进入磁场后所受的安培力的大小；(2)两金属棒在回路中的总电阻R。【答案】（1）(2)

即金属棒进入磁场后所受的爱拍立大小为：F安=mg—f=；

23．（陕西省黄陵中学高新部2017高三下学高考前模拟）如图所示，PQ和MN是固定于倾角为30o斜面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计.金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好.金属棒ab的质量为2m、cd的质量为m，长度均为L、电阻均为R；两金属棒的长度恰好等于轨道的间距，并与轨道形成闭合回路。整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,若锁定金属棒ab不动，使金属棒cd在与其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下，沿轨道向上做匀速运动。重力加速度为g；（1）试推导论证:金属棒cd克服安培力做功的功率P安等于电路获得的电功率P电;_________（2）设金属棒cd做匀速运动中的某时刻t0=0,恒力大小变为F′=1.5mg，方向不变，同时解锁、静止释放金属棒ab，直到t时刻金属棒ab开始做匀速运动；求：①t时刻以后金属棒ab的热功率Pab_________；②0~t时刻内通过金属棒ab的电量q________;【答案】【解析】(1）金属棒cd做匀速运动的速度为v，E=BLvI=E/2RFA=IBL金属棒cd克服安培力做功的功率P安=FAv电路获得的电功率P电=由P安=P电=所以：P安=P电(另解：金属棒cd做匀速运动的速度为v，cd杆受力平衡有联立解得,，根据：所以：）②设t后时刻金属棒ab做匀速运动速度为v1,金属棒cd也做匀速运动的速度为v2；由金属棒ab、金属棒cd组成系统动量守恒：mv=2mv1+mv2回路电流I1=由解得：金属棒ab做匀速运动速度为v1=0～t时刻内对金属棒ab分析：在电流为i的很短时间内，速度的该变量为由动量定理得：对进行求和得：解得BLq-mgt=2mv1由解得：q=（或：设ab、cd杆之间距离变化量为x，则:24．（山东省滕州市第十一中学2017高三物理4月阶段性自测）如图所示,匀强磁场B＝0．1T，金属棒AB长0．4m，与框架宽度相同，电阻为Ω，框架电阻不计，电阻R1＝2Ω，R2＝1Ω,当金属棒以5m/s的速度匀速向左运动时，求:(1)流过金属棒的感应电流多大?（2）若图中电容器C为0．3μF，则充电荷量是多少？【答案】（1）0．2A（2）4×10－8C25．（北京市第四中学2017高三三模）如图所示,顶角，的金属导轨固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为的匀强磁场中．一根与垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度沿导轨向右滑动,导体棒的质量为,导轨与导体棒单位长度的电阻均为，导体棒与导轨接触点的和，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．时，导体棒位于顶角处，求:（1)时刻流过导体棒的电流强度和电流方向．（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力的表达式．（3)导体棒在时间内产生的焦耳热．【答案】(1）(2）(2）（3）t时刻导体棒的电功率P=I2R′，由于I恒定,R′=v0rt正比于t,

因此．26．（山东省滕州市第五中学2017高三物理4月阶段性自测)如图1所示,水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布,方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标是渐近线）；顶角=53°的光滑金属长导轨MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=4kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0．5Ω，其余电阻不计，回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线，求：(1）t=2s时流过导体棒的电流强度的大小；（2）在1～2s时间内导体棒所受安培力的冲量大小;（3）导体棒滑动过程中水平外力F（单位：N）与横坐标x（单位：m）的关系式。【答案】(1）8A(2）（3)（3）因为,所以可知导体棒的运动时匀加速直线运动，加速度又，联立解得27．(河南省扶沟二中2017高三第三次模拟)一根粗细均匀电阻R＝0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r＝1m，圆形线圈质量m＝1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B＝0。5T的匀强磁场，如图所示．若线圈以初动能Ek0＝5J沿x轴方向滑进磁场,当进入磁场1m时，线圈中产生的电能为E＝3J．求：（1）此时线圈的运动速度的大小;（2）此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；（3）此时线圈加速度的大小。【答案】(1）2m/s（2)(3）2．5m/s2（3）线圈受到的安培力：由牛顿第二定律得:代入数据解得:28．（江苏省连云港市、徐州市、宿迁市2017高三年级第三次模拟）随着科技进步，无线充电已悄然走入人们的生活．图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中的受电线圈示意图，已知线圈匝数n＝100，电阻r＝1Ω，面积S＝1。5×10－3m2，外接电阻R＝3Ω.线圈处在平行于线圈轴线的匀强磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示．求：(1)t＝0.01s时线圈中的感应电动势E;(2）0～0。02s内通过电阻R的电荷量q；(3）0～0.03s内电阻R上产生的热量Q。【答案】(1)E＝0.6V(2)q＝3×10－3C（3)Q＝4。05×10－3J29．（甘肃省河西五市部分普通高中2017高三下第二次联合考试）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内，距离为l=0。2m，在导轨的一端接有阻值为R=0。5Ω的电阻,在x≥0处有与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5T．一质量为m=0。1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，方向与初速度方向相反．设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求：（1）电流为零时金属杆所处的位置；（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小、方向和运动的时间。【答案】(1）(2）方向与x轴相反或方向与x轴相反30．（甘肃省天水市一中2017高三第六次诊断）间距的光滑平行金属导轨MNQP与水平面成倾斜放置，NQ之间接有阻值的定值电阻，空间存在着垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量,电阻的金属棒ab从轨道上某一水平位置静止释放，导轨电阻不计（g=10m/s2）（1）若导轨足够长，求金属板ab下滑的最大速度；（2）从静止释放直到速度达到最大值的过程中，电阻R产生热量0。6J，求金属棒下滑的高度。【答案】（1）(2）【解析】（1）当达到最大速率v时，根据牛顿第二定律可得根据法拉第电磁感应定律，和闭合电路欧姆定律综合得到，解得v=4m/s(2）设导体棒刚好达到最大速度通过的位移为外电路电阻R产生的焦耳热整个电路产生的焦耳热根据能量守恒定律，机械能的变化量等于电路产生的焦耳热，则代入数据可得31．（湖北省襄阳市第五中学2017高三下第三次适应性考试）如图所示,光滑导体轨道PMN和P’M’N’是两个完全一样轨道,是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M’点相切，两轨道并列平行放置，MN和M’N’位于同一水平面上,两轨道之间的距离为L，PP’之间有一个阻值为R的电阻,开关S是一个感应开关(开始时开关是断开的),矩形区域MNN'M'内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,水平轨道MN离水平地面的高度为h．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R．在水平轨道某位置放上金属棒b,静止不动，a棒从圆弧顶端PP'静止释放后,沿圆弧轨道下滑,若两导体棒在运动中始终不接触,当两棒的速度稳定时,两棒距离x=mR2gr2B2L2．两棒速度稳定之后,再经过一段时间，b（1)两棒速度稳定时，两棒的速度分别是多少？（2）两棒落到地面后的距离是多少？（3）整个过程中，两棒产生的焦耳热分别是多少？【答案】（1）2gr2（2）rh2a棒向b棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量变小，产生感应电流。a棒受到与其运动方向相反的安培力而做减速运动，b棒则在安培力的作用下向右做加速运动.只要a棒的速度大于b棒的速度，回路总有感应电流，a棒继续减速，b棒继续加速,直到两棒速度相同后，回路面积保持不变，不产生感应电流，两棒以相同的速度做匀速运动。从a棒进入水平轨道开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒在水平方向受到的安培力总是大小相等，方向相反，所以两棒的总动量守恒。由动量守恒定律得：m解得两棒以相同的速度做匀速运动的速度v（3）b棒离开轨道前，两棒通过的电流大小总是相等，两棒产生的焦耳热相等Qa由能量守恒定律可知：Q解得：Qb棒离开轨道后，a棒与电阻R通过的电流大小总是相等，两都产生的焦耳热相等由能量守恒定律可知:2解得:Q所以整个过程中，a棒产生的焦耳热Q=Q32．（广东省七校联合体2017高三第三次联考）如图，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，大小随时间变化的表达式是B=B0+kt，其中k〉0。足够长的固定U型导轨和长为l的金属杆在t=0时恰好围成一边长为l的正方形回路,正方形的右半部位于磁场区域中。从t=0开始，金属杆向左做匀速运动，U型导轨受到的安培力恰好保持不变。已知U型导轨和金属杆每单位长度的电阻均为λ，求:（1）t=0时感应电流的大小；（2）金属杆的速度。【答案】（1）(2）【解析】根据法拉第电磁感应定律求解回路中产生的感应电动势,根据闭合电路的欧姆定律求解感应电流;计算t时刻回路总电阻根据闭合电路的欧姆定律求解感应电流的大小,根据共点力的平衡条件求解。33．(福建省泉州市2017高三高考考前适应性模拟）如图，水平面内有一光滑金属导轨QPMN,MP边长度为d=3m、阻值为R=1。5Ω，且MP与PQ垂直，与MN的夹角为135°，MN、PQ边的电阻不计。将质量m=2kg、电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行，棒与MN、PQ交点E、F间的距离L=4m,整个空间存在垂直于导轨平面的