1、考点集训(四十)第4节电磁感应规律的综合应用(二)一、选择题：15题为单选，69题为多选1如图所示，一倾斜的金属框架上放有一根金属棒，由于摩擦力作用，金属棒在没有磁场时处于静止状态从t0时刻开始给框架区域内加一个垂直框架平面向上的逐渐增强的磁场，到时刻t1时，金属棒开始运动，则在这段时间内，棒所受的摩擦力A不断增大 B不断减小C先减小后增大 D先增大后减小2如图所示，金属线框abcd置于光滑水平桌面上，其右方存在一个有理想边界的方向竖直向下的矩形匀强磁场区，磁场宽度大于线圈宽度金属线框在水平恒力F作用下向右运动，ab边始终保持与磁场边界平行ab边进入磁场时线框恰好能做匀速运动则下列说法中正确的
2、是A线框穿出磁场过程中，一定先做减速运动B线框完全处于磁场中的运动阶段，F做的功大于线框动能的增加量C线框进入磁场过程，F做的功大于线框内增加的内能D线框穿出磁场过程中，F做的功等于线框中产生的焦耳热3一个足够长的竖直放置的磁铁结构如图所示在图1中磁铁的两个磁极分别为同心的圆形和圆环形在两极之间的缝隙中，存在辐射状的磁场，磁场方向水平向外，某点的磁感应强度大小与该点到磁极中心轴的距离成反比用横截面积一定的细金属丝制成的圆形单匝线圈，从某高度被无初速释放，在磁极缝隙间下落的过程中，线圈平面始终水平且保持与磁极共轴线圈被释放后A线圈中没有感应电流，线圈做自由落体运动B在图1俯视图中，线圈中感应电流
3、沿逆时针方向C线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越小D线圈有最大速度，线圈半径越大，最大速度越大4如图甲所示，闭合线圈固定在小车上，总质量为1 kg.它们在光滑水平面上，以10 m/s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v随车的位移x变化的vx图象如图乙所示则A线圈的长度L15 cmB磁场的宽度d25 cmC线圈进入磁场过程中做匀加速运动，加速度为0.4 m/s2D线圈通过磁场过程中产生的热量为40 J5如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成角两导轨所在空间
4、存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动重力加速度为g.以下说法正确的是A回路中的电流强度为Bab杆所受摩擦力mgsin Ccd杆所受摩擦力为(mgsin )D与v1大小的关系为6如图，在水平桌面上放置两条相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连质量为m、电阻也为R的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自然滑动整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直
5、向上，磁感应强度的大小为B.导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌面的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，绳处于拉直状态现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度(物块不会触地)，g表示重力加速度，其他电阻不计，则A电阻R中的感应电流方向由c到aB物块下落的最大加速度为gC若h足够大，物块下落的最大速度为D通过电阻R的电荷量为7如图甲所示，光滑的平行导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨表面上放着光滑导体棒ab、cd，两棒之间用绝缘细杆连接，两导体棒平行且与导轨垂直现加一垂直导轨平面的匀强磁场，设磁场方向向下为正，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，t12t0，不计ab、c
6、d间电流的相互作用，不计导轨的电阻，每根导体棒的电阻为R，导轨间距和绝缘细杆的长均为L.下列说法正确的是Att0时轻杆既不被拉伸也不被压缩B在0t1时间内，绝缘细杆先被拉伸后被压缩C在0t1时间内，abcd回路中的电流方向是先顺时针后逆时针D若在0t1时间内流过导体棒的电量为q，则t1时刻的磁感应强度大小为8如图所示，回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路中能量转化的叙述正确的是A导线下落过程中机械能守恒B导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为电阻上产生的热量C导线加速下
7、落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路中增加的内能D导线达到稳定速度后的下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能9如图所示，AB、CD为两个平行的水平光滑金属导轨，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，AB、CD的间距为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AC间的电阻R上产生的焦耳热为Q，则A初始时刻导体棒所受的安培力大小为B当导体棒第一次到达最右端时
8、，弹簧具有的弹性势能为mv2QC当导体棒再次回到初始位置时，AC间电阻R的热功率为0D从初始时刻至导体棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生的焦耳热为题号答案123456789二、计算题10如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 .一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 ，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为多少？
9、(重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6)11如图所示，两块很薄的金属板之间用金属杆固定起来使其平行正对，两个金属板完全相同、且竖直放置，金属杆粗细均匀、且处于水平状态已知两个金属板所组成的电容器的电容为C，两个金属板之间的间距为d，两个金属板和金属杆的总质量为m.整个空间存在一个水平向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度为B，磁场方向垂直金属杆，且和金属板平行现在使整个装置从静止开始在该磁场中释放重力加速度大小为g.试通过定量计算判断，该装置在磁场中竖直向下做什么运动？12法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究，实验装置的示意图可用右图表示，两块面积均为S的矩形金属板，
10、平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d.水流速度处处相同，大小为v，方向水平金属板与水流方向平行地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和开关S连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻R的电流的大小；(3)电阻R消耗的电功率13如图所示，固定的光滑平行金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中质量为m、电阻为r的导体棒与一端固定的弹簧相连后放在导轨上初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度
11、v0.整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行(1)求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；(2)当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a；(3)导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q.第4节电磁感应规律的综合应用(二)【考点集训】1C2.A3.D4.B5.C6.AC7.ABD8.CD9.AB10【解析】导体棒由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，表明导体棒最终以最大速度vm匀速运动，根据共点力作用下物体的平衡条件，有mgsin 37vmmgco
12、s 37，代入数据解得vm5 m/s.感应电动势EBlvm2 V，则小灯泡消耗的电功率为PR1 W1 W.11【解析】设经过时间t时，下落速度为v，电容器的带电荷量为Q，电容器两板之间的电压为U，金属杆切割磁感线产生的感应电动势为E，有：CEBdvUE解得：QCBdv设在时间t内流经金属棒的电荷量为Q，金属棒受到的安培力为F，有：FBidiQ也是平行板电容器在时间t内增加的电荷量，由式得：QCBdvv为金属棒的速度变化量，有：a对金属棒，有：mgFma以上联合求解得：a因为加速度a为定值，所以该装置在磁场中做匀加速直线运动12【解析】(1)由法拉第电磁感应定律，有EBdv(2)两金属板间河水的电阻r由闭合电路欧姆定律，有I(3)由电功率公式PI2R，得P()2R13【解析】(1)初始时刻，导体棒产生的感应电动势E1BLv0通过R的电流大小I1由右手定则知，R上的电流方向为ba.(2)回到初始位置时，导体棒产生的感应电动势为E2BLv感应电流I2导体棒受到的安培力大小为F安BI2L方向沿斜面向上对导体棒受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有mgsin F安ma解得agsin (3)导体棒最终静止，有mgsin kx压缩量x设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律有mvmgxsin EpQ0电阻R上产生的焦耳热QQ0
