全品复习方案2025届高考物理一轮复习第10单元电磁感应课时作业含解析

PAGE38-电磁感应课时作业电磁感应现象、楞次定律时间/40分钟基础达标1.从奥斯特发觉电流四周存在磁场后,法拉第坚信磁肯定能生电.他运用如图K26-1所示的装置进行试验探讨,以致经过了10年都没发觉“磁生电”.主要缘由是()图K26-1A.励磁线圈A中的电流较小,产生的磁场不够强B.励磁线圈A中的电流是恒定电流,不会产生磁场C.感应线圈B的匝数较少,产生的电流很小D.励磁线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场图K26-22.[人教版选修3-2改编]如图K26-2所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,在线框由左向右匀速通过直导线过程中,线框中感应电流的方向()A.先为abcd,后为dcba,再为abcdB.先为abcd,后为dcbaC.始终为dcbaD.先为dcba,后为abcd,再为dcba3.(多选)如图K26-3所示,在两根竖直放置的平行长直导线M、N中通入大小、方向均相同的恒定电流,圆形导线框在图示位置,线框和两导线在同一竖直平面(纸面)内.下列说法正确的是 ()图K26-3A.若线框从图示位置由静止释放,则线框做直线运动B.若线框从图示位置由静止释放,则线框做曲线运动C.若线框沿着水平方向从右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流始终沿逆时针方向D.若线框沿着水平方向从右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流先沿逆时针、后沿顺时针方向4.如图K26-4所示,Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极,ab为放在其间的金属棒,ab和cd导线连成一个闭合回路.当ab棒向左运动时,cd导线受到向下的安培力,则由此可知 ()图K26-4A.d点电势高于c点电势B.Ⅰ是S极C.Ⅰ是N极D.ab棒受到向左的安培力图K26-55.(多选)如图K26-5所示,在一竖直平面内,三条平行导线串有两个电阻R1和R2,导体棒PQ与三条导线均接触良好.匀强磁场的方向垂直于纸面对里,导体棒的电阻可忽视.若导体棒向左加速运动,则 ()A.流经R1的电流方向向上B.流经R2的电流方向向下C.流经R1的电流方向向下D.流经R2的电流方向向上6.[人教版选修3-2改编]把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个闭合回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,试验电路如图K26-6所示.关于该试验,下列说法正确的是 ()图K26-6A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后,在增大R接入电路阻值的过程中,电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大R接入电路阻值的过程中,电流表G中有b→a的感应电流技能提升7.[2024·北大附中高三4月模拟]如图K26-7所示,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为匀称带负电绝缘环,A为导体环.当B绕环心转动时,导体环A产生顺时针方向的电流且具有扩展趋势,则B的转动状况是 ()图K26-7A.顺时针加速转动 B.顺时针减速转动C.逆时针加速转动 D.逆时针减速转动8.(多选)[2024·镇江模拟]航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图K26-8所示,当固定线圈上突然通有直流电流时,线圈端点的金属环被弹射出去.现在固定线圈左侧同一位置先后放有用横截面积相等的铜导线和铝导线制成的形态、大小相同的两个闭合环,且电阻率ρ铜<ρ铝.闭合开关S的瞬间 ()图K26-8A.从左侧看,环中感应电流沿顺时针方向B.铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C.若将环放置在线圈右方,环将向左运动D.电池正、负极调换后,金属环不能向左弹射9.如图K26-9所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直于导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可在cd上产生大小为I2的感应电流.已知I1>I2,不计匀强磁场对导线ab和cd的作用,用f1和f2分别表示导线cd对ab的安培力大小和ab对cd的安培力大小.下列说法中正确的是 ()图K26-9A.若MN向左运动,则ab与cd两导线相互吸引,f1=f2B.若MN向右运动,则ab与cd两导线相互吸引,f1=f2C.若MN向左运动,则ab与cd两导线相互吸引,f1>f2D.若MN向右运动,则ab与cd两导线相互吸引,f1>f210.(多选)如图K26-10所示,在一空心螺线管内部中点处悬挂一铜环.在电路接通的瞬间,下列说法正确的是 ()图K26-10A.从左往右看,铜环中有逆时针方向的感应电流B.从左往右看,铜环中有顺时针方向的感应电流C.铜环有收缩的趋势D.铜环有扩张的趋势挑战自我11.[2024·华东师大附中月考]如图K26-11所示,通电螺线管置于水平放置的光滑平行金属导轨MN和PQ之间,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别静止在螺线管的左、右两侧.现使滑动变阻器的滑动触头向左滑动,则ab和cd棒的运动状况是 ()图K26-11A.ab向左运动,cd向右运动B.ab向右运动,cd向左运动C.ab、cd都向右运动D.ab、cd都保持静止12.(多选)如图K26-12所示,铁芯上有两个导线圈A和B,线圈A跟电源和开关S相连,LED(发光二极管,具有单向导电性)M和N并联后接在线圈B两端,图中全部元件均正常,则 ()图K26-12A.S闭合瞬间,A中有感应电动势B.S断开瞬间,A中有感应电动势C.S闭合瞬间,M亮一下,N不亮D.S断开瞬间,M和N二者均不亮课时作业(二十七)第27讲法拉第电磁感应定律、自感和涡流时间/40分钟基础达标1.随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线.小到手表、手机,大到电脑、电动汽车,都已经实现了无线充电从理论研发到实际应用的转化.如图K27-1所示为某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图.关于无线充电,下列说法中正确的是 ()图K27-1A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电流的磁效应B.只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C.接收线圈中交变电流的频率与放射线圈中交变电流的频率相同D.只要有无线充电底座,全部手机都可以进行无线充电图K27-22.金属探测器已经广泛应用于安检场所.关于金属探测器,下列说法正确的是 ()A.金属探测器可用于食品生产,防止细小的沙石颗粒混入食品中B.金属探测器探测地雷时,探测器的线圈中产生涡流C.金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流D.探测过程中金属探测器与被测物体相对静止或相对运动探测效果相同图K27-33.如图K27-3所示,李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻,以推断它是否断路.刘伟为了使李辉操作便利,用两手分别握住线圈袒露的两端让李辉测量.测量时表针摆过了肯定角度,李辉由此确认线圈没有断路.正值李辉把多用电表的表笔与被测线圈脱离时,刘伟突然惊叫起来,觉得有电击感.下列说法正确的是 ()A.刘伟被电击时变压器线圈中的电流瞬间变大B.刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压C.刘伟受到电击的同时多用电表也可能被烧坏D.试验过程中若李辉两手分别握住红、黑表笔的金属杆,他也会受到电击4.如图K27-4所示,虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴,金属框内匀称分布有界匀强磁场,磁感应强度随时间变更规律都满意B=kt,金属框依据图示方式处于磁场中,测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙,则下列推断正确的是 ()图K27-4A.I乙=2I甲,I丙=2I甲 B.I乙=2I甲,I丙=0C.I乙=0,I丙=0 D.I乙=I甲,I丙=I甲图K27-55.(多选)[2024·南宁三校联考]如图K27-5所示,线圈匝数为n,横截面积为S,电阻为r,处于一个匀称增加的磁场中,磁感应强度随时间的变更率为k,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为C,定值电阻的阻值为r.下列说法正确的是 ()A.电容器下极板带正电B.电容器上极板带正电C.电容器所带电荷量为nSkCD.电容器所带电荷量为nSkC技能提升6.(多选)用导线绕成一圆环,环内有一用同种导线折成的内接正方形线框,圆环与线框绝缘,如图K27-6所示.把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环和线框所在平面(纸面)向里.当磁感应强度匀称减弱时()图K27-6A.圆环和线框中的电流方向都为顺时针方向B.圆环和线框中的电流方向都为逆时针方向C.圆环和线框中的电流大小之比为2∶1D.圆环和线框中的电流大小之比为2∶1图K27-77.(多选)有一半径为a且右端开小口的导体圆环和一长为2a的导体直杆,它们单位长度电阻均为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,如图K27-7所示.从圆环中心DO起先,杆的位置由θ确定,则()A.θ=0时,杆产生的感应电动势为2BavB.θ=π3时,杆产生的感应电动势为3C.θ=0时,杆受的安培力大小为2D.θ=π3时,杆受的安培力大小为8.(多选)如图K27-8所示的电路中,自感线圈L的自感系数很大,电阻可忽视,D为志向二极管,L1、L2为两个小灯泡.下列说法正确的是 ()图K27-8A.当S闭合时,L1马上变亮,L2渐渐变亮B.当S闭合时,L1始终不亮,L2渐渐变亮C.当S由闭合断开时,L2马上熄灭D.当S由闭合断开时,L1突然变亮,然后渐渐变暗至熄灭挑战自我9.(多选)由粗细相同、同种材料制成的A、B两线圈分别按图K27-9甲、乙两种方式放入匀强磁场中,甲、乙两图中的磁场方向均垂直于线圈平面,A、B线圈的匝数之比为2∶1,半径之比为2∶3,当两图中的磁场都随时间匀称变更时 ()图K27-9A.甲图中,A、B两线圈中电动势之比为2∶3B.甲图中,A、B两线圈中电流之比为3∶2C.乙图中,A、B两线圈中电动势之比为8∶9D.乙图中,A、B两线圈中电流之比为2∶310.[2024·湖北黄冈调研]如图K27-10甲所示,一个电阻为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1,在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面对里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变更的关系图线如图乙所示.图线的横、纵轴截距分别为t0和B0,导线的电阻不计.在0至t1时间内,求:(1)通过电阻R1的电流大小和方向;(2)通过电阻R1的电荷量q和产生的热量Q.图K27-1011.如图K27-11所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B,方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.(1)当MN刚扫过金属杆时,求杆中感应电流的大小I;(2)当MN刚扫过金属杆时,求杆的加速度大小a;(3)当PQ刚要离开金属杆时,求感应电流的功率P.图K27-11专题训练(九)专题九电磁感应中的电路和图像问题时间/40分钟基础达标图Z9-11.(多选)[2024·焦作一模]如图Z9-1所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1m,cd间、de间、cf间都接有阻值R=10Ω的电阻.一阻值R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动,导体棒与导轨垂直且接触良好,导轨所在平面存在磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是 ()A.导体棒ab中电流的方向为由b到aB.cd两端的电压为1VC.de两端的电压为1VD.fe两端的电压为1V图Z9-22.如图Z9-2所示,竖直平面内有一金属环,其半径为a,总电阻为2r(金属环粗细匀称),磁感应强度大小为B0的匀强磁场垂直于环面,在环的最高点A处用铰链连接长度为2a、电阻为r的导体棒AB.AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则此时A、B两端的电压为 ()A.13B0av B.16B0C.23B0av D.B0图Z9-33.如图Z9-3所示为有志向边界的两个匀强磁场,磁感应强度均为B=0.5T,两边界间距s=0.1m,一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细匀称的电阻丝围成,总电阻为R=0.4Ω.现使线框以v=2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ,则能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变更的图线是图Z9-4中的 ()图Z9-44.[2024·潍坊联考]两个不易发生形变的正方形导体框a、b连成如图Z9-5甲所示的回路,并固定在竖直平面(纸面)内.导体框a内固定一小圆环c,a与c在同一竖直面内,圆环c中通入如图乙所示的电流(规定逆时针方向为电流的正方向),导体框b的MN边处在垂直纸面对外的匀强磁场中,则MN边在匀强磁场中受到的安培力 ()图Z9-5A.0~1s内,方向向下B.1~3s内,方向向下C.3~5s内,先渐渐减小后渐渐增大D.第4s末,大小为零图Z9-65.(多选)[2024·济宁一模]如图Z9-6所示,在水平面内有两个“V”字形光滑金属导轨,空间中存在垂直于水平面的匀强磁场,其中导轨bac固定不动.用外力F使导轨edf向右匀速运动,导轨间始终接触良好,从图示位置起先计时,回路中的电流I的大小和外力F的大小随时间的变更关系正确的是图Z9-7中的 ()图Z9-7技能提升6.一个匀强磁场的边界是MN,MN左侧无磁场,右侧是范围足够大的匀强磁场区域,如图Z9-8甲所示.现有一个金属线框沿ab(ab⊥MN)方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变更的I-t图像如图乙所示,则线框可能是图Z9-9中的 ()图Z9-8图Z9-9图Z9-107.(多选)如图Z9-10所示,平面直角坐标系的第一象限和其次象限分别有垂直于纸面对里和垂直于纸面对外的匀强磁场,且磁感应强度大小相同.现有一四分之一圆形线框OMN绕O点逆时针匀速转动,若规定顺时针方向为线框中感应电流I的正方向,从图示时刻起先计时,则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变更关系正确的是图Z9-11中的 ()图Z9-11图Z9-128.(多选)如图Z9-12所示,一不计电阻的导体圆环半径为r,圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条,辐条与圆环接触良好,将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直于纸面对里的有界匀强磁场中,磁场边界恰与圆环直径在同始终线上.现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动,右侧电路通过电刷与圆环中心和环的边缘相接触,R1=R2,开关S处于闭合状态,不计其他电阻,则下列推断正确的是 (A.通过R1的电流方向为从下向上B.感应电动势大小为2Br2ωC.志向电压表的示数为16Br2D.志向电流表的示数为49.[2024·苏、锡、常、镇四市模拟]一个圆形线圈共有n=10匝,其总电阻r=4.0Ω,线圈与阻值R0=16Ω的外电阻连成闭合回路,如图Z9-13甲所示.线圈内部存在着一个边长l=0.20m的正方形区域,其中有分布匀称但磁感应强度随时间变更的磁场,图乙显示了一个周期内磁感应强度的变更状况,周期T=1.0×10-2s,磁场方向以垂直于线圈平面对外为正方向.求:(1)t=18T时刻电阻R0上的电流大小和方向;(2)0~T2时间内流过电阻R0(3)一个周期内电阻R0上产生的热量.图Z9-13挑战自我10.在同一水平面上的光滑平行金属导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图Z9-14所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab的电阻r=2Ω,其他电阻不计.磁感应强度B=0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间的质量m=1×10-14kg、电荷量q=-1×10-14C的微粒恰好静止不动.g取10m/s2.在整个运动过程中金属棒与导轨始终保持垂直并接触良好,且速度恒定.求:(1)匀强磁场的方向;(2)ab棒两端的电压;(3)金属棒ab运动的速度大小.图Z9-14专题训练(十)A专题十涉及电磁感应的力电综合问题时间/40分钟基础达标图Z10-11.(多选)[2024·河北定州中学模拟]如图Z10-1所示,位于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨处在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨所在平面,导轨的一端与一电阻相连,具有肯定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直.现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab,使它由静止起先向右运动.杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计.用E表示回路中的感应电动势,i表示回路中的感应电流,在i随时间增大的过程中,电阻消耗的功率等于 ()A.F的功率B.安培力的功率的肯定值C.F与安培力的合力的功率D.iE图Z10-22.如图Z10-2所示,用横截面积之比为4∶1的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中将a和b匀速拉到磁场外,若外力对线框做的功分别为Wa、Wb,则Wa∶Wb为 ()A.1∶4 B.1∶2C.1∶1 D.不能确定图Z10-33.(多选)在如图Z10-3所示的倾角为θ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的磁场方向垂直于斜面对上,区域Ⅱ的磁场方向垂直于斜面对下,磁场宽度HP及PN均为L.一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框由静止起先沿斜面下滑,t1时刻ab边刚好越过GH进入磁场区域Ⅰ,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 ()A.当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθB.导线框两次做匀速直线运动的速度之比v1∶v2=4∶1C.从t1时刻到t2时刻的过程中,导线框克服安培力做的功等于重力势能的削减量D.从t1时刻到t2时刻的过程中,有3mgLsinθ图Z10-44.[2024·辽宁试验中学月考]如图Z10-4所示,相距为d的两条水平虚线之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B.正方形金属线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R.将线圈在磁场上边界上方h高处由静止释放,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,则线圈穿过磁场(从cd边刚进入磁场起始终到ab边离开磁场为止)的过程中(重力加速度为g)()A.感应电流所做的功为mgdB.感应电流所做的功为mg(d-L)C.线圈的最小速度肯定是22D.线圈的最小速度可能为mgR图Z10-55.(多选)平行光滑金属导轨竖直放置,其电阻不计,磁场方向如图Z10-5所示,磁感应强度B=0.5T,导体棒ab及cd长均为0.2m,电阻均为0.1Ω,重均为0.1N,均与导轨垂直.现用竖直向上的力拉导体棒ab,使其匀速上升(与导轨接触良好),此时释放cd,cd恰好静止不动,则ab上升时,下列说法正确的是 ()A.ab受到的拉力大小为0.2NB.ab向上的速度为2m/sC.在2s内,产生的电能为0.8JD.在2s内,拉力做功为0.6J技能提升6.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Z10-6所示.在传送带一端的下方固定有间距为L、长度为d的平行金属电极.电极间充溢磁感应强度为B、方向垂直于传送带平面(纸面)向里、有志向边界的匀强磁场,且电极之间接有志向电压表和电阻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,且金属条与电极接触良好.当传送带以肯定的速度匀速运动时,电压表的示数为U.下列说法中正确的是 ()图Z10-6A.传送带匀速运动的速率为UB.电阻R产生焦耳热的功率为UC.金属条经过磁场区域受到的安培力大小为BUdD.每根金属条经过磁场区域的全过程中克服安培力做功为BLUd7.如图Z10-7所示,空间分布着水平方向的匀强磁场,磁场区域的水平宽度d=0.4m,竖直方向足够长,磁感应强度B=0.5T.正方形导线框PQMN边长L=0.4m,质量m=0.2kg,电阻R=0.1Ω,起先时放在光滑绝缘水平板上“Ⅰ”位置.现用一水平向右的恒力F=0.8N拉线框,使其向右穿过磁场区域,最终到达“Ⅱ”位置(MN边恰好出磁场).已知线框平面在运动中始终保持在竖直平面内,PQ边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动,g取10m/s2.求:(1)线框进入磁场前运动的距离D;(2)上述整个过程中线框内产生的焦耳热;(3)线框进入磁场过程中通过其某一截面的电荷量.图Z10-78.[2024·江西五校联考]如图Z10-8甲所示,两条阻值不计的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=0.5m,N、Q两端连接阻值R=2.0Ω的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面对上,导轨平面与水平面的夹角θ=30°.一质量m=0.40kg、阻值r=1.0Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线跨过光滑的定滑轮与质量M=0.80kg的重物相连,细线与金属导轨平行.金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示,已知在0~0.3s内通过金属棒的电荷量是0.3~0.6s内通过金属棒的电荷量的23,g取10m/s2,求(1)0~0.3s内金属棒通过的位移;(2)0~0.6s内金属棒产生的热量.图Z10-8挑战自我9.如图Z10-9所示,宽度为L的光滑平行金属导轨左端是半径为r1的四分之一圆弧导轨,右端是半径为r2的半圆导轨,中部是与它们相切的水平导轨.水平导轨所在的区域有磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场.一根质量为m的金属杆a置于水平导轨上,另一根质量为M的金属杆b由静止起先从左端导轨最高点滑下,当b滑至水平导轨某位置时,a滑到右端半圆导轨最高点(b始终运动且a、b未相撞),并且a在最高点对导轨的压力大小为mg(g为重力加速度),此过程中通过a的电荷量为q.已知a、b杆的电阻分别为R1、R2,其余部分电阻不计.在b由静止释放到a运动至右端半圆导轨最高点过程中,a、b均始终与导轨垂直且接触良好,求:(1)b在水平导轨上运动时的最大加速度;(2)上述过程中系统产生的焦耳热;(3)a刚到达右端半圆导轨最低点时b的速度大小.图Z10-9专题训练(十)B专题十涉及电磁感应的力电综合问题时间/40分钟基础达标图Z10-101.(多选)[2024·黄山模拟]如图Z10-10所示,在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,金属杆PQ在外力F作用下在粗糙的平行金属导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动,两导轨间距离l=1.0m,定值电阻R=3.0Ω,金属杆的电阻r=1.0Ω,导轨电阻忽视不计,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,则下列说法正确的是 ()A.通过R的感应电流的方向为由a到dB.金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2VC.金属杆PQ受到的安培力大小为0.5ND.外力F做功的数值等于电路产生的焦耳热2.[2024·广西柳州高级中学模拟]如图Z10-11甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细匀称的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd,在水平外力的作用下,线框从静止起先沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过匀强磁场,测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变更关系如图乙所示,则 ()图Z10-11A.线框受到的水平外力肯定是恒定的B.线框边长与磁场宽度之比为3∶8C.出磁场的时间是进入磁场时的一半D.出磁场的过程中外力做的功与进入磁场的过程中外力做的功相等图Z10-123.如图Z10-12所示,间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上,导轨一端接入阻值为R的定值电阻.t=0时,质量为m的金属棒由静止起先沿导轨下滑,t=T时,金属棒的速度恰好达到最大值vm.整个装置处于垂直于斜面对下、磁感应强度为B的匀强磁场中,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,金属棒及导轨的电阻不计.下列说法正确的是 ()A.t=T2时,金属棒的速度大小为B.0~T的时间内,金属棒的机械能削减量等于电阻R上产生的焦耳热C.电阻R在0~T2内产生的焦耳热小于T2D.金属棒在0~T2内的机械能削减量大于在T24.[2024·太原五中月考]如图Z10-13甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,间距为L=1m,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽视不计.空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面对上,磁感应强度为B=0.5T.P、M间接有阻值为R1的定值电阻,Q、N间接电阻箱R.现从静止释放ab,变更电阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到1vm与1R的关系如图乙所示.若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取10m/s2,则图Z10-13A.金属杆中感应电流方向为a指向bB.金属杆所受的安培力沿轨道向下C.定值电阻的阻值为1ΩD.金属杆的质量为1kg技能提升5.(多选)[2024·郑州模拟]用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的匀称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Z10-14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,忽视电感的影响,重力加速度为g,则 ()图Z10-14A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针方向的感应电流B.圆环因受到了向下的安培力而加速下落C.此时圆环的加速度a=BD.假如径向磁场足够长,则圆环的最大速度vm=ρdg图Z10-156.(多选)[2024·赣州模拟]如图Z10-15所示,abcd为一矩形金属线框,其中ab=cd=L,ab边接有定值电阻R,cd边的质量为m,其他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对里.初始时刻,使两弹簧处于自然长度,且给线框一竖直向下的初速度v0,在cd边第一次运动至最下端的过程中,R产生的电热为Q,此过程及以后的运动过程中ab边均未进入磁场且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()A.初始时刻cd边所受的安培力大小为B2B.线框中产生的最大感应电流可能为BLC.在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12mvD.在cd边反复运动过程中,R中产生的电热最多为12m7.[2024·长沙长郡中学模拟]如图Z10-16所示,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨宽度为L,导轨下端接有电阻R,两导轨间存在一方向垂直于斜面对上、磁感应强度大小为B的匀强磁场,轻绳一端平行于斜面系在质量为m的金属棒上,另一端绕过定滑轮竖直悬吊质量为m0的小木块.第一次金属棒从PQ位置由静止释放,发觉金属棒沿导轨下滑,其次次去掉轻绳,让金属棒从PQ位置由静止释放.已知两次下滑过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好,且在金属棒下滑至底端MN前都已经达到了平衡状态.导轨和金属棒的电阻都忽视不计,已知mm0=4,mgRB2L2=gh(h为PQ位置与MN位置的高度差,(1)金属棒两次运动到MN时的速度大小之比;(2)金属棒两次运动到MN过程中电阻R产生的热量之比.图Z10-168.如图Z10-17所示,两根平行的金属导轨固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.50T的匀强磁场与导轨所在平面垂直,导轨的电阻很小,可忽视不计.导轨间的距离l=0.20m.两根质量均为m=0.10kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动,滑动过程中均与导轨保持垂直且接触良好,金属杆的电阻均为R=0.50Ω.在t=0时刻,两杆都处于静止状态.现有一与导轨平行、大小为0.20N的恒力F作用于金属杆甲上,使金属杆在导轨上滑动.经过t=5.0s,金属杆甲的加速度为a=1.37m/s2,则此时甲、乙两金属杆的速度大小各为多少?图Z10-17挑战自我9.如图Z10-18所示,足够长的平行金属轨道M、N相距L=0.5m,且水平放置,M、N左端与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道相切连接,与轨道始终垂直且接触良好的金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动,两金属棒的质量mb=mc=0.1kg,接入电路的有效电阻Rb=Rc=1Ω,轨道的电阻不计.平行水平金属轨道M、N处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于轨道平面对上,光滑竖直半圆轨道在磁场外.现使b棒以初速度v0=10m/s起先向左运动,运动过程中b、c不相撞.g取10m/s2.(1)求c棒的最大速度;(2)求c棒从起先至达到最大速度过程产生的焦耳热;(3)若c棒达到最大速度后沿半圆轨道上滑,求c棒到达轨道最高点时对轨道的压力的大小.图Z10-18课时作业(二十六)1.D[解析]励磁线圈A中的电流是恒定电流,产生稳恒磁场,穿过线圈B的磁通量不发生变更,不产生感应电流,D正确.2.D[解析]通电直导线四周磁场分布如图所示,依据楞次定律和安培定则推断,选项D正确.3.AC[解析]线框从图示位置释放后,先在重力作用下向下运动,穿过线框的磁通量不变,故不产生感应电流,始终只受到重力,因此线框做直线运动,A正确,B错误;线框自右向左移动时,穿过线框的磁通量先向外减小,再向里增加,依据楞次定律和安培定则可推断,线框中感应电流始终沿逆时针方向,C正确,D错误.4.B[解析]cd导线受到的安培力向下,由左手定则可推断,cd导线中电流方向是由c指向d,所以c点的电势高于d点的电势,故A错误;结合A的分析可知,ab棒中的电流由b流向a,因ab棒向左运动,由右手定则可推断,ab棒所处位置磁场方向竖直向上,则Ⅰ是S极,Ⅱ是N极,故B正确,C错误;依据楞次定律可推断,ab棒受到向右的安培力,故D错误.5.AD[解析]导体棒向左加速运动时,由右手定则可推断出,导体棒PQ中感应电流的方向从P到Q,PQ上半部分与R1构成闭合回路,流经R1的电流方向向上,选项A正确,选项C错误.PQ下半部分与R2构成闭合回路,流经R2的电流方向向上,选项D正确,选项B错误.6.D[解析]闭合S的瞬间,穿过B的磁通量没有变更,G中无感应电流,选项A、B错误.当闭合S后,若R接入电路的阻值增大,则A中电流减小,由右手螺旋定则知,穿过B的磁通量向下且减小,由楞次定律可推断,G中电流方向为b→a,故选项C错误,选项D正确.7.A[解析]A中感应电流方向为顺时针,由右手螺旋定则可推断,感应电流的磁场向里,由楞次定律可知,引起感应电流的磁场可能为向外增大或向里减小,若原磁场向外,则B中电流方向应为逆时针,由于B带负电,故B应顺时针转动且转速增大,若原磁场向里,则B中电流方向应为顺时针,B应逆时针转动且转速减小,又因为导体环A具有扩展趋势,则B应顺时针转动且转速增大,A正确.8.AB[解析]闭合开关S的瞬间,金属环中向左的磁通量增大,依据楞次定律可推断,从左侧看,环中产生沿顺时针方向的感应电流,A正确;由于电阻率ρ铜<ρ铝,先后放上用横截面积相等的铜和铝导线制成的形态、大小相同的两个闭合环,铜环中产生的感应电流大于铝环中产生的感应电流,由安培力公式可知,铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力,B正确;若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,环将向右弹射,C错误;电池正、负极调换后,同理可以得出金属环仍能向左弹射,D错误.9.B[解析]导体棒MN向左运动时,由右手定则可推断,感应电流方向为MNdcM,而ab中的电流是由a到b的,即ab、cd中电流方向相反,则两导线相互排斥,故选项A、C错误;MN向右运动时,由右手定则可推断,cd中的感应电流由c到d,而ab中的电流是由a到b的,故两导线相互吸引,依据力的作用是相互的,可知这两个力大小相等,故选项B正确,选项D错误.10.BC[解析]由楞次定律可知,电路接通的瞬间,螺线管中的电流从无到有,穿过铜环的磁通量向左增大,从左往右看,铜环中产生顺时针方向的感应电流,铜环有收缩的趋势,选项A、D错误,选项B、C正确.11.A[解析]由安培定则可推断,螺线管中磁感线方向向上,金属棒ab、cd处的磁感线方向均向下,当滑动触头向左滑动时,螺线管中电流增大,因此磁场变强,即磁感应强度变大,回路中的磁通量增大,由楞次定律可推断,感应电流方向为a→c→d→b→a,由左手定则可推断,ab受到的安培力方向向左,cd受到的安培力方向向右,故ab向左运动,cd向右运动,A正确.12.ABC[解析]闭合或断开开关S的瞬间,线圈A中的电流发生变更,线圈A中产生感应电动势,故A、B正确;闭合开关S的瞬间,穿过线圈A的磁通量增加,依据安培定则可推断,A中产生的磁场方向向上,同时穿过线圈B的磁通量向上增大,依据楞次定律可推断,线圈B中感应电流的磁场方向向下,依据安培定则可推断,线圈B下端的电势高,电流能通过二极管M,不能通过二极管N,故C正确;结合对选项C的分析可知,S断开瞬间,穿过线圈B的磁通量向上减小,线圈B中产生的感应电流方向与S闭合瞬间线圈B中产生的感应电流方向相反,所以此时感应电流能通过二极管N,不能通过二极管M,故D错误.课时作业(二十七)1.C[解析]无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应,故A错误;当给充电设备通以恒定直流电时,充电设备不会产生交变磁场,即不能正常充电,故B错误;接收线圈中交变电流的频率应与放射线圈中交变电流的频率相同,故C正确;被充电手机内部应当有一类似金属线圈的部件与手机电池相连,当有交变磁场时,产生感应电动势,故D错误.2.C[解析]金属探测器只能探测金属,不能用于食品生产,不能防止细小的沙石颗粒混入食品中,选项A错误;金属探测器探测金属时,被测金属中感应出涡流,选项B错误,C正确;探测过程中金属探测器应与被测物体相对运动,相对静止时无法得到探测结果,选项D错误.3.B[解析]当回路断开时,电流要马上减小到零,但由于线圈的自感现象,会产生感应电动势,该自感电动势较大,所以刘伟被“电”到,即刘伟有电击感是因为两手之间瞬间有高电压,选项A错误,B正确;因多用电表的表笔已经与被测线圈脱离,则多用电表不行能被烧坏,选项C错误;试验过程中若李辉两手分别握住红、黑表笔的金属杆,则当多用电表表笔与线圈脱离后,在电表回路不会产生感应电动势,他不会受到电击,选项D错误.4.B[解析]I甲=E甲R=ΔBΔt·S2·1R=Sk2R,I乙=E乙R=ΔBΔt·S·1R=SkR,所以I乙5.BC[解析]磁场向右匀称增加,由楞次定律推断,电容器上极板带正电,故A错误,B正确;闭合线圈与阻值为r的电阻形成闭合回路,线圈相当于电源,电容器两极板间的电压等于路端电压,线圈产生的感应电动势E=nSΔBΔt=nSk,路端电压U=E2r·r=E2,则电容器所带电荷量为Q=CU=nSkC26.AC[解析]依据楞次定律可得,当磁感应强度匀称减小时,圆环和线框内产生的感应电流的磁场方向都与原磁场方向相同,即感应电流方向都为顺时针方向,A正确,B错误;设圆环半径为a,则圆面积为S=πa2,圆周长为L=2πa,正方形面积为S'=2a2,正方形周长为L'=42a,因为磁感应强度是匀称减小的,故E=ΔB·SΔt,所以圆环和正方形线框产生的感应电动势之比为EE'=SS'=π2,两者的电阻之比为RR'=LL'=π22,故电流之比为II7.AD[解析]当θ=0时,杆在圆心位置,切割磁感线的有效长度等于圆环直径,杆产生的感应电动势为E=2Bav,A正确;当θ=π3时,杆切割磁感线的有效长度等于圆环半径,杆产生的感应电动势为E=Bav,B错误;当θ=0时,回路的总电阻R1=(2a+πa)R0,杆受的安培力F1=BI1l=B·2BavR1·2a=4B2av(π+2)R0,C错误;当θ=π3时,回路的总电阻R2=(a+53πa)R0,8.BD[解析]当S闭合时,因二极管加上了反向电压,故L1始终不亮,S闭合时电流增大,线圈产生的自感电动势阻碍电流增大,故使得L2渐渐变亮,选项B正确,选项A错误;当S由闭合断开时,由于线圈产生的自感电动势阻碍电流的减小,故通过L的电流要在L2→L1→D→L之中形成新的回路,所以L1突然变亮,然后渐渐变暗至熄灭,L2缓慢熄灭,选项C错误,选项D正确.9.BCD[解析]设甲、乙两线圈匝数分别为n1、n2,半径分别为r1、r2,导线横截面积为S',图甲中,设有界磁场的面积为S,则线圈A产生的电动势EA=n1ΔBΔtS,电阻RA=ρn1·2πr1S',B产生的电动势为EB=n2ΔBΔtS,RB=ρn2·2πr2S',因此EAEB=n1n2=21,电流之比为IAIB=EAEB·RBRA=32,A错误,B正确;图乙中,A的电动势E'10.(1)nB0πr223Rt[解析](1)由图像可知,0~t1时间内,有ΔBΔ由法拉第电磁感应定律有E=nΔΦΔt=n其中S=πr由闭合电路欧姆定律有I1=E联立解得I1=nB由楞次定律可推断,通过电阻R1的电流方向为从b到a.(2)通过电阻R1的电荷量q=I1t1=n电阻R1上产生的热量Q=I12R1t1=11.(1)Bdv0R(2)B[解析](1)感应电动势E=Bdv0感应电流I=E故I=Bd(2)安培力F=BId由牛顿其次定律得F=ma故a=B(3)金属杆切割磁感线的速度v'=v0-v,则感应电动势E=Bd(v0-v)电功率P=E故P=B2专题训练(九)1.BD[解析]由右手定则可推断,ab中电流方向为a→b,A错误;导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,ab为电源,cd间电阻R为外电路负载,de和cf间电阻中无电流,de和cf两端无电压,因此cd和fe两端电压相等,即U=E2R×R=Blv2=1V,B、D正确2.A[解析]棒摆到竖直位置时整根棒处在匀强磁场中,切割磁感线的长度为2a,导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=B0·2a·v',其中v'=vA+vB2=v2,则E=B0av,外电路的总电阻R=r·rr+r=r2,依据闭合电路欧姆定律得I=ER+r,则总电流I=2B0av3r3.A[解析]ab边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv=0.2V,线框中感应电流为I=ER=0.5A,所以在0~5×10-2s内,a、b两点间的电势差为U1=I·34R=0.15V;在5×10-2~10×10-2s内,a、b两点间的电势差U2=E=0.2V;在10×10-2~15×10-2s内,a、b两点间的电势差为U3=I·14R=0.05V,选项4.B[解析]依据it图像可知,在0~6s内,MN边始终有大小恒定的电流通过,由F=BIl可知,安培力的大小是恒定的,选项C、D错误;0~1s、3~5s内通过MN的电流方向为N→M,1~3s、5~6s内通过MN的电流方向为M→N,由左手定则可推断出MN边所受的安培力方向,0~1s、3~5s内安培力方向向上,1~3s、5~6s内安培力方向向下,选项B正确,A错误.5.AD[解析]运动的过程中切割的有效长度为L,产生的电动势为E=BLv,由图知,回路的周长与L成正比,即s=kL,设单位长度的电阻为R0,总电阻为kLR0,则电流I=BLvkLR0=BvkR0,故A正确,B错误;导轨做匀速运动,所以合外力等于零,则F=F安=BIL,电流I不变,切割的有效长度L随时间匀称增大,6.D[解析]线框切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,设线框总电阻是R,则感应电流I=ER=BLvR,由图乙所示图像可知,感应电流先匀称变大,后匀称变小,由于B、v、R是定值,故有效切割长度L应先变大后变小,且L随时间匀称变更.闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L先变大后变小,但L随时间不是匀称变更,不符合题意,故A错误;正方形线框进入磁场时,有效长度L不变,感应电流不变,不符合题意,故B错误;梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L先匀称增加,后不变,再匀称减小,不符合题意,故C错误;三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L先增加后减小,且随时间匀称变更,符合题意,故D7.AD[解析]在0~t0时间内,由楞次定律可推断出感应电流方向为逆时针方向(为负值);在t0~2t0时间内,由楞次定律可推断出感应电流方向为顺时针方向(为正值),且大小为在0~t0时间内产生的电流大小的2倍;在2t0~3t0时间内,由楞次定律可推断出感应电流方向为逆时针方向(为负值),且大小与在0~t0时间内产生的感应电流大小相等.因此感应电流I随时间t的变更图线与选项A中图像相符,选项A正确,B错误.在0~t0时间内,ON边虽然有电流但没有进入磁场区域,所受安培力为零;在t0~2t0时间内,感应电流大小为在2t0~3t0时间内产生的2倍,ON边所受安培力为在2t0~3t0时间内的2倍,因此ON边所受的安培力大小F随时间t的变更图线与选项D中图像相符,选项C错误,D正确.8.AC[解析]由右手定则可推断,圆环中心为电源的正极、圆环边缘为电源的负极,因此通过R1的电流方向为自下而上,选项A正确;由题意可知,始终有长度为r的辐条在转动切割磁感线,因此感应电动势大小为12Br2ω,选项B错误;由图可知,在磁场内部的半根辐条相当于电源,磁场外部的半根辐条与R1并联,因此志向电压表的示数为16Br2ω,选项C正确;志向电流表的示数为Br2ω9.(1)0.4A方向从b到a(2)1.5×10-3C(3)1.6×10-2J[解析](1)0~T4内,感应电动势大小E1=nΔΦ1Δt1电流大小I1=E1R0+r=由楞次定律可推断,电流方向为从b到a.(2)T4~T2内,感应电流大小I2=0.2流过电阻R0的电荷量q=I1T4+I2T4=1.5×10-3(3)一个周期内电阻R0上产生的热量Q=I12R0T2+I22R0T2=1.6×10.(1)竖直向下(2)0.4V(3)1m/s[解析](1)带负电的微粒受到重力和电场力的作用而处于静止状态,因为重力竖直向下,所以电场力竖直向上,故M板带正电.ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势,等效于电源,感应电流方向由b流向a,由右手定则可推断,磁场方向竖直向下.(2)微粒受到重力和电场力的作用而处于静止状态,依据平衡条件得mg=E|q|又E=U所以UMN=mgd|q|=0.R3两端电压与电容器两端电压相等,由欧姆定律得通过R3的电流为I=UMNR3=0.则ab棒两端的电压为Uab=UMN+IR1R2R1+R(3)设金属棒ab运动的速度为v,由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=Blv由闭合电路欧姆定律得E感=Uab+Ir=0.5V联立解得v=1m/s.专题训练(十)A1.BD[解析]金属杆ab做加速度减小的加速运动,依据能量守恒定律可知,恒力F做的功等于杆增加的动能和电路中产生的电能.电阻消耗的功率等于电路中产生电能的功率,不等于恒力F的功率,故A错误;电阻消耗的功率等于克服安培力做功的功率,等于电路的电功率iE,故B、D正确,C错误.2.C[解析]依据能量守恒定律,外力做的功等于电路中产生的电能,设线框切割磁感线的有效长度为l,则外力对线框做的功W=B2l2v2R·lv,而R=ρ·4lS,联立得W=B2l2vS4ρ,因Sa∶Sb=4∶1,la∶lb3.BD[解析]ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ时,感应电动势E1=BLv1,电流I1=E1R=BLv1R,线框做匀速运动,所以有mgsinθ=BI1L=B2L2v1R,当ab边刚越过JP时,感应电动势E2=2BLv1,电流I2=E2R=2BLv1R,依据牛顿其次定律得2BI2L-mgsinθ=ma,联立解得a=3gsinθ,故A错误;当加速度a=0时,以速度v2做匀速直线运动,即mgsinθ=4B2L2v2R,所以v1∶v2=4∶1,故B正确;从t4.D[解析]依据能量守恒定律,从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程中,动能变更量为0,重力势能转化为线圈进入磁场的过程中产生的热量,Q=mgd,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,所以线圈进入和穿出磁场的过程中产生的热量相等,则线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中产生的热量Q'=2mgd,感应电流做的功为2mgd,故A、B错误.因为线圈进磁场时要减速运动,全部进入磁场后做匀加速运动,若线圈进入磁场过程始终做减速运动,则刚全部进入磁场的瞬间速度最小,设线圈的最小速度为v,线圈从起先下落到线圈刚完全进入磁场的过程,依据能量守恒定律得mg(h+L)=Q+12mvm2,Q=mgd,则线圈的最小速度为vm=2g(h+L-d),故C错误.线圈可能先做减速运动,在完全进入磁场前已做匀速运动,则其做匀速运动时的速度最小,有mg=BIL=BLBL5.AB[解析]导体棒ab匀速上升,受力平衡,cd棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,依据平衡条件可得,ab棒受到的拉力F=2mg=0.2N,故A正确;cd棒受到的安培力F安=BIL=B2L2v2R,cd棒静止,处于平衡状态,由平衡条件得B2L2v2R=mg,解得v=2m/s,故B正确;在2s内,电路产生的电能Q=E22Rt=(BLv)22Rt=(0.5×0.2×2)22×0.1×2J=0.46.D[解析]依据E=BLv,则电压表读数为U=ERR+r,解得v=U(R+r)BLR,选项A错误;电阻R产生焦耳热的功率为PR=U2R,选项B错误;金属条经过磁场区域受到的安培力大小为F=BIL=BLUR,7.(1)0.5m(2)0.64J(3)0.8C[解析](1)线框在磁场中匀速运动,有F安=FF安=BIL,I=ER,E=BLv联立解得v1=FRB2L2由动能定理得FD=12m解得D=0.5m(2)由能量守恒定律可知Q=2Fd=2×0.8×0.4J=0.64J(3)依据q=ΔΦR可得q=BΔSR=0.5×0.8.(1)0.3m(2)1.05J[解析](1)在0.3~0.6s内通过金属棒的电荷量是q1=I1t1=BLv在0~0.3s内通过金属棒的电荷量q2=ΔΦR由题意知q1q解得x2=0.3m.(2)金属棒在0~0.6s内通过的总位移为x=x1+x2=vt1+x2=0.75m依据能量守恒定律得Mgx-mgxsinθ=12(M+m)v2解得Q=3.15J由于金属棒与电阻R串联,电流相等,依据焦耳定律Q=I2Rt知,它们产生的热量与电阻成正比,所以金属棒在0~0.6s内产生的热量Qr=rR+rQ=1.059.(1)B2(2)BLq2gr1-3mgr(3)2gr[解析](1)对b从起先至滑上水平导轨过程,由机械能守恒定律得12Mvb解得vb1=2b刚滑上水平导轨时加速度最大,此时E=BLvb1,I=E由牛顿其次定律得F安=BIL=Ma解得a=B(2)在整个过程中,由动量定理得-BILt=Mvb2-Mvb1即-BLq=Mvb2-Mvb1解得vb2=2gr依据牛顿第三定律,a在最高点时轨道对其支持力FN=F'N=mg由牛顿其次定律得mg+FN=mv解得va1=2对a、b组成的系统,由能量守恒定律得Mgr1=12Mvb22+12mv解得Q=BLq2gr1-3mgr(3)a从右端半圆导轨最低点到最高点过