1、2016届高三物理百所名校速递分项汇编系列一、选择题1.【西北工业大学附属中学2016届高三下学期第六次适应性训练】如图所示，相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B，正方形线框abcd边长为L(Ld)、质量为m，电阻为R。将线框在磁场上方高h处由静止释放，ab边刚进入磁场和穿出磁场时的速度恰好相等。则在线框全部穿过磁场的过程中 Aab边刚进入磁场时ab两端的电势差为 BLB感应电流所做功为mgdC感应电流所做功为2mgd D线框最小速度为 【答案】CD【解析】由动能定理，从边刚进入磁场到线框完全进入时，则有： 有，综上所述，线圈的最小速度为，故D正确。
2、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【名师点睛】解决本题的关键根据根据线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，且全部进入磁场将做加速运动，判断出线圈进磁场后先做变减速运动，也得出全部进磁场时的速度是穿越磁场过程中的最小速度。2.【西北工业大学附属中学2016届高三下学期第五次适应性训练】如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h管道中有一绝缘活塞在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，长度均为L，其中棒b的两端与一理想电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁
3、场中当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为s若液体的密度为，重力加速度为g，不计所有阻力则A活塞移动的速度为 B该装置的功率为C磁感强度B的大小为D电压表的读数为 【答案】ABC【解析】试题分析：设液体从喷口水平射出的速度为，活塞移动的速度为则，由，所以活塞移动的速度，故选项A正确；设装置功率为P，时间内有质量的液体从喷口射出，流出的水的质量为，所以该装置的功率为，故选项B正确；因为装置的功率即为安培力的功率，即， ，所以磁感强度B的大小为，故选项C正确；电压表的读数为金属棒b切割磁场产生的电动势为：，故选项D错误。考点： 安培
4、力的计算、导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】本题涉及的内容较多，并且难度较大，在第一问中要根据液体的流量相同来求解，这是平时不常遇到的，学生不容易想到的。3.【湖南省张家界市第一中学2016届高三3月月考】如图4所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是:（ ）A磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开 B磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动D磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥【答案】D【解析】试题分析：当磁铁
5、的靠近时，导致圆环A的磁通量变大，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它远离磁铁，即被推开；若磁铁的远离时，导致圆环A的磁通量变小，从而由楞次定律可得圆环A的感应电流，又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它靠近磁铁，即被吸引；而对于圆环B，当磁铁的靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D正确，ABC错误；考点：楞次定律【名师点睛】当磁铁的运动，导致两金属圆环的磁通量发生变化，对于闭合圆环，从而由楞次定律可得线圈中产生感应电流，则处于磁铁的磁场受到安培力
6、，使圆环运动；对于不闭合圆环，虽有感应电动势，但没有感应电流，则不受安培力作用。4.【贵州省贵阳市第一中学2016届高三第七次月考理科综合】如图6甲所示，线圈、绕在同一软铁芯上，在线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈间电压如图乙所示，已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流大小成正比，则下列描述线圈中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是（ ）【答案】C【解析】考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】线圈与示波器连接，在每个时间段内电流不随时间变化，则根据法拉第电磁感应定律，产生感应电流的磁场均匀变化，由此判断线圈电流的变化。5.【黑龙江省哈尔滨市第六中学2016届高三下学期第二次模拟】如图甲所示，线
7、圈ABCD固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下列选项中的（ ）【答案】D【解析】考点：法拉第电磁感应定律；安培力；楞次定律【名师点睛】根据左手定则，结合安培力与磁场方向，可知，感应电流的方向，再由右手定则可知，磁场是如何变化的，最后由法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，确定安培力的综合表达式，从而即可求解；考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律，及安培力表达式的应用，注意判定磁场变化率大小是解题的关键。6.【吉林省实验中学2016届高三第八次模拟考试理科综合】如图(a)所示,在光滑水平面上用恒力F拉
8、质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框,在1位置以速度v0=3 m/s进入匀强磁场时开始计时t=0,此时线框中感应电动势为1 V,在t=3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场.此过程中vt图象如图(b)所示,那么A.线框右侧边两端MN间的电压为0.25 VB.恒力F的大小为0.5 NC.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度大小为3 m/sD.线框完全离开磁场的瞬间位置3的速度大小为1m/s【答案】B【解析】考点：法拉第电磁感应定律；v-t图线【名师点睛】本题要抓住速度-时间图象的斜率表示加速度根据加速度的变化判断物体的受力情况还注意分析线框出磁场与进磁场运动情况的关系，就能正确解答。7.【山东省
9、潍坊第一中学2016届高三下学期起初考试理科综合】如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则拉力对环做功之比Wa：Wb等于A 1：2 B 2：1 C 1：4 D 4：1【答案】C【解析】试题分析: 闭合线框a产生的感应电动势Ea=BLv，根据能量守恒知外力对环做的功为：，闭合线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv，外力对环做的功为：，。代入解得：Wa:Wb=1:4，故选A 考点：考查导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题综合了感应电动势、焦耳定律、电阻定律，关键根据功能关
10、系得到外力对环做的功的表达式，运用比例法进行分析8.【浙江省宁波市效实中学等十校2016届高三3月联考理科综合】磁流体发电机，又叫等离子体发电机，下图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子与正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管提速后以1000m/s进入矩形发电通道，发电通道有垂直于喷射速度方向的匀强磁场，磁感应强度为6T。等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm。等离子体的电阻率=2m。则以下判断中正确的是（ ） A发电机的电动势为1200VB因不知道高速等离子体为几价离子，故发电机的电动势不能确定C当外接电阻为8时，发
11、电机效率最高D当外接电阻为4时，发电机输出功率最大【答案】AD【解析】考点：磁流体发电机【名师点睛】本题是磁流体发电机问题，要理解并掌握其工作原理，知道最终等离子体所受的电场力和洛伦兹力平衡，由此求电动势要注意的是在求内阻时，不能这样列式 .9.【浙江省宁波市效实中学等十校2016届高三3月联考理科综合】关于下列物理现象的分析，说法正确的是（ ）A鸟儿能欢快地停在高压电线上是因为鸟儿的脚底上有一层绝缘皮B电动机电路开关断开时会出现电火花是因为电路中的线圈产生很大的自感电动势C话筒能把声音变成相应的电流是因为电流的磁效应。D静电喷涂时，被喷工件表面所带的电荷应与涂料微粒带同种电荷【答案】B【解析
12、】考点：自感现象；电磁感应；静电喷漆【名师点睛】此题考查了生活中的有关的物理现象；解题时要搞清仪器的原理，要能根据所学的物理知识来解释生活中的物理现象。10.【江西省南昌市第二中学、临川区第一中学等2016届高三4月份联考】如图所示,顶角45的金属导轨MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t0时导体棒位于顶角O处,则流过导体棒的电流强度I、导体棒内产生的焦耳热Q、导体
13、棒做匀速直线运动时水平外力F、导体棒的电功率P各量大小随时间变化的关系正确的是【答案】AC【解析】试题分析：0到t时间内，导体棒的位移为：x=v0t；t时刻，导体棒的长度为：l=x；导体棒的电动势为：E=Blv0回路总电阻为：；电流强度为：，故I的大小保持不变电流方向ba 故A正确导体棒匀速直线运动，水平外力与安培力二平衡，则有：，故C正确t时刻导体棒的电功率：，故D错误因为：Pt所以：，Q-t图线是开口向上的抛物线，故B错误故选AC。考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；电功率；安培力【名师点睛】本题综合考查了切割产生的感应电动势、闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律等知识点，综合性较强，关键是能
14、得到导体运动时通过回路的感应电流不变的结论.11.【湖南省师大附中、长沙一中、长郡中学、雅礼中学2016届高三四校联考】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，甲、乙为两根相同的轻质弹賛，弹簧一端与 MN棒中点连接，另一端均被固定.导体棒MN与导轨接触良好。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，经过 一段时间，导体棒MN第一次运动到最右端，这一过程中A、C间的电阻R上产生的焦耳热为Q， A.则初始时刻导体棒所受的安
15、培力大小为B.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大于C.当导体棒第一次到达最右端时，每根弹簧具有的弹性势能为D.当导体棒第一次回到初始位置时，A、C间电阻R的热功率为【答案】ABC【解析】试题分析：由F=BIL及，得安培力大小为故A正确；由题，MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q，回路中产生的总焦耳热为2Q由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于，故B正确；由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整
16、个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为，故C正确；当棒再次回到初始位置时，速度小于v0，棒产生的感应电动势小于BLv0，则AB间电阻R的功率小于，故D错误；故选ABC.考点：能量守恒定律；法拉第电磁感应定律.【名师点睛】本题主要考查电磁感应问题中的能量转化问题；分析系统中能量如何转化是难点，也是关键点，根据导体棒克服安培力做功等于产生的焦耳热，分析电阻R上产生的热量。解题时注意电路的结构.12.【湖南省师大附中、长沙一中、长郡中学、雅礼中学2016届高三四校联考】宽度均为d且足够长的两相邻条形区域内，各存在磁感应强度大小均为B，方向相反的勻强磁
17、场.电阻为R、边长为的等边三角形金属框的AB边与磁场边界平行，金属框从图示位置以垂直于AB 边向右的方向做匀速直线运动，取逆时针方向电流为正，从金属框 C端刚进入磁场开始计时，框中产生的感应电流随时间变化的图象是【答案】A【解析】试题分析：三角线线圈的高为2d，则在开始运动的0-d过程中，感应电流，方向为逆时针方向；在d-2d时，设某时刻线圈进入右侧区域的距离为x，则线圈切割磁感线的有效长度为，则感应电流，方向为逆时针方向；当x=d时，I=0；当线圈的C点出离右边界x时，等效长度，感应电流，方向顺时针方向，当x=0时，当x=d时，；当C点出离右边界d-2d时，等效长度：，感应电流，方向逆时针方
18、向，当x=d时，；当x=2d时，；故选A.考点：电磁感应的图线问题【名师点睛】此题是关于电磁感应的图线问题；解题时要将线圈经过磁场的过程分成几个阶段，然后分别找到切割磁感线的等效长度，最后计算电流大小；注意应该画出线圈过磁场的草图来帮助分析；此题难度较大.13.【南昌三中20152016学年度高三第五次考试理科综合能力测试】磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的磁场，磁场方向与两板平行，并与气流垂直，如图所示。把两板与外电阻R连接起来，在磁场力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流。设
19、该气流的导电率(电阻率的倒数)为，则( )A该磁流体发电机模型的内阻为rB产生的感应电动势为EBavC流过外电阻R的电流强度I D该磁流体发电机模型的路端电压为【答案】AC【解析】考点：左手定则；物体的平衡；欧姆定律14.【南昌三中20152016学年度高三第五次考试理科综合能力测试】如图所示，在平行于水平地面的有理想边界的匀强磁场上方，有三个大小相同的，且用相同的金属材料制成的正方形线框，线框平面与磁场方向垂直。A线框有一个缺口，B、C线框都闭合，但B线框导线的横截面积比C线框大。现将三个线框从同一高度由静止开始同时释放，下列关于它们落地时间的说法正确的是A三个线框同时落地 B三个线框中，A
20、线框最早落地CB线框在C线框之后落地 DB线框和C线框在A线框之后同时落地【答案】BD【解析】试题分析：A线圈进入磁场后，不产生感应电流，线圈不受安培力作用，只受重力，加速度等于g而B、C线圈是闭合的，进入磁场后，产生感应电流，线圈受到竖直向上的安培力作用，加速度小于g，则A线圈最先落地设B、C线圈的边长为L，横截面积为S，电阻率为电，密度为密，质量为m，进入磁场后速度为v时加速度为a，根据牛顿第二定律得：，可知a与横截面积S无关，所以B、C线圈同时落地根据B、C的加速度小于A的加速度，可知，A最先落地故选BD。考点：牛顿第二定律；法拉第电磁感应定律15.【甘肃省嘉峪关市第一中学2016届高三
21、第六次模拟考试理科综合】如图，虚线P、Q、R间存在着磁感应强度大小相等，方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，磁场宽度均为L一等腰直角三角形导线框abc，ab边与bc边长度均为L，bc边与虚线边界垂直现让线框沿bc方向匀速穿过磁场区域，从c点经过虚线P开始计时，以逆时针方向为导线框感应电流i的正方向，则下列四个图像中能正确表示i一t图像的是【答案】A【解析】考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】该题实际上由第一时间段内的感应电流的大小变化和方向就可以判定结果，把后面的每一段都分析，就是为了能够熟练楞次定律的应用。16.【河南省豫南九校联盟2016届高三下学期第一次联考】如图所示，足
22、够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角（090），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A运动的平均速度大于vB受到的最大安培力大小为sinC下滑的位移大小为D产生的焦耳热为qBLv【答案】AC【解析】考点：导体切割磁感线时的感应电动势、安培力【名师点睛】本题考查了电磁感应与力学的综合，关键理清金属棒的运动规律，能知道求电量时要用法拉第电磁感应定律求平均电动势。17.【江西省五市八
23、校2016届高三第二次联考理综】如图4（甲）所示，两平行光滑导轨倾角为30，相距10 cm，质量为10 g的直导线PQ水平放置在导轨上，从Q向P看的侧视图如图4（乙）所示。导轨上端与电路相连，电路中电源电动势为12.5 V，内阻为0.5 ，限流电阻R=5，R为滑动变阻器，其余电阻均不计。在整个直导线的空间中充满磁感应强度大小为1T的匀强磁场（图中未画出），磁场方向可以改变，但始终保持垂直于直导线。若要保持直导线静止在导轨上，则电路中滑动变阻器连入电路电阻的极值取值情况及与之相对应的磁场方向是( )A.电阻的最小值为12，磁场方向水平向右B电阻的最大值为25 ，磁场方向垂直斜面向左上方C电阻的最
24、小值为7 ，磁场方向水平向左D电阻的最大值为19.5 ，磁场方向垂直斜面向右下方【答案】D【解析】考点：导体切割磁感线时的感应电动势、安培力【名师点睛】金属棒静止在斜面上，受力平衡根据左手定则判断出安培力的方向，再根据平衡条件和安培力公式求出电路中电流，再由欧姆定律求解电阻。18.【江西省五市八校2016届高三第二次联考理综】如下图（甲）所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻图（乙）是计算机荧屏上显示的UI-t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部
25、和刚从内部出来时产生的下列说法正确的是( )A若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大B若仅减小h，两个峰值都会减小C若仅减小h，两个峰值可能会相等D若仅减小滑动变阻器接入电路中的电阻值，两个峰值都会增大【答案】BD【解析】考点：自感现象和自感系数【名师点睛】本题考查了电磁感应定律与闭合电路输出功率问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性，难点在于理解该过程中的功能关系以及UI-t曲线的含义。二、非选择题19.【河南省豫南九校联盟2016届高三下学期第一次联考】如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a，b，c，相距均为d1m，导轨ac间横跨一质量为m1kg的金属棒MN，棒与导轨始终良好接触棒
26、的总电阻r2，导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为R2的灯泡，导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t1s时间棒达到稳定时速度3ms试求：（1）金属棒达到稳定时施加水平恒力F为多大?水平外力F的功率为多少?（2）金属棒达到稳定时电压表的读数为多少?（3）此过程中灯泡产生的热量是多少?【答案】(1) ， (2) (3) 【解析】考点：导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；电功、电功率【名师点睛】本题其他部分都是常规问题，只有要注意电压表的读
27、数不等于灯泡的电压，而是金属棒上半部分产生的感应电动势与灯泡电压之和。20.【浙江省宁波市效实中学等十校2016届高三3月联考理科综合】（16分）如图，ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3的两相同金属棒，ab放在半径分别为r1=0.5m和r2=1m的水平同心圆环导轨上，导轨处在磁感应强度为B=0.2T竖直向上的匀强磁场中；cd跨放在间距也为L=0.5m、倾角为的光滑平行导轨上，导轨处于磁感应强度也为B=0.2T方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。四条导轨由导线连接并与两导体棒组成闭合电路，除导体棒电阻外其余电阻均不计。ab在外力作用下沿圆环导轨匀速转动，使cd在倾斜导
28、轨上保持静止。ab与两圆环导轨间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度为g=10m/s2。求：（1）从上向下看ab应沿顺时针还是逆时针方向转动？（2）ab转动的角速度大小；（3）作用在ab上的外力的功率。【答案】（1）顺时针（2）40 rad/s（3）30W【解析】（3）从能量转化和守恒的角度看，作用在ab棒上的外力对ab棒做功的功率，在数值上应等于ab棒克服摩擦力做功的功率与回路产生的电功率之和：所以：P=fava+fbvb+IE其中：fa=fb=va=r1=400.5m/s=20m/svb=r2=401.0m/s=40m/s所以：P=0.2520W+0.2540W+53W=30W考点：法拉第电
29、磁感应定律；能量守恒定律【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律以及能量守恒定律的考查，解题时要掌握旋转切割磁感线产生的感应电动势的表达式，搞清电路的结构以及整个过程中的能量转化的情况；此题是中等题，意在考查学生的综合能力.21.【福建省龙岩市2016年高中毕业班3月教学质量检查理科综合】（20分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨间距，导轨电阻不计。导轨与水平面成角固定在一范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，两根相同的金属杆、垂直放在金属导轨上，金属杆质量均为，电阻均为。用长为的绝缘细线将两金属杆的中点相连，在下述运动中，金属杆与金属导轨始终接触良好。（1）在上施加平行于导
30、轨的拉力，使保持静止，穿过回路的磁场的磁感应强度变化规律如图乙所示，则在什么时刻回路的面积发生变化？（2）若磁场的方向不变，磁感应强度大小恒为，将细线剪断，同时用平行于导轨的拉力使金属杆以的速度沿导轨向上作匀速运动，求：拉力的最大功率；回路电阻的最大发热功率。【答案】（1）44s（2）2.4W，1.8W【解析】试题分析：（1）当回路的面积不变时，回路产生的电动势为，电流为，由法拉第电磁感应定律得 由欧姆定律得 当安培力大于杆重力沿斜面的分力时，回路面积将发生改变有 由图像得， 可得时间 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿定律22.【天津市南开区2016届高三下学期第一次模拟考试理科综合】（20分）
31、如图甲所示，斜面的倾角30，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1 m，bc边的边长L2=0.6 m，线框的质量m=1 kg，线框的电阻R= 0.1 ，线框受到沿斜面向上的恒力F的作用，已知F=15 N，线框与斜面间的动摩擦因数=。线框的边abefgh，斜面的ef hg区域有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的Bt图象所示，时间t是从线框由静止开始运动起计时的。如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x5.1 m，取g10 m/s2。求：（1）线框进入磁场前的加速度a；（2）线框进入磁场时匀速运动的速度v；（3）在丙图中
32、画出线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的v-t图象；（4）线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热Q。【答案】（1）5 m/s2（2）2 m/s（3）如图；（4）3.5 J 【解析】试题分析：（1）线框进入磁场前，线框受到线框的重力、拉力F、斜面的支持力和线框的摩擦力作用，由牛顿第二定律：Fmgsinmgcos=ma 得线框进入磁场前的加速度a=5 m/s2 （3）线框abcd进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场前的运动时间t1=0.4 s 进入磁场过程中线框做匀速运动的时间t2=0.3 s 线框完全进入磁场后至运动到gh线，线框受力情况与进入磁场前相同，仍做匀加
33、速直线运动，所以该阶段的加速度大小仍为a5 m/s2，该过程有x-l2vt3at，解得t3=1 s 线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线过程的vt图象如图；0t/sv/ms-1721.61.20.40.8（4）线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中，线框中有感应电流的时间t4=t1t2t30.9 s=0.8 s 此过程产生的焦耳热Q2= 0.5 J 线框匀速进入磁场过程中产生的焦耳热Q1= I12Rt2 =3 J 线框从静止开始运动直至ab边运动到gh线的过程中产生的焦耳热 Q= Q1+ Q2=3.5 J 考点：法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题是电磁感应、牛顿
34、第二定律以及能量守恒定律的综合题目；解题时分析线框的受力情况，确定其运动情况是关键，解题时要能分阶段处理物理过程；同时注意要牢记一些经验公式，例如安培力的经验表达式，要会推导。23.【天津市河东区2016届高三第二次模拟考试理科综合】（20分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”框型缓冲车厢。在车厢的底板上固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，缓冲车的底部固定有电磁铁（图中未画出），能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形
35、线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下（碰前车厢与滑块相对静止），此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动，从而实现缓冲。 不计一切摩擦阻力。 （1）求滑块K的线圈中最大感应电动势Em的大小；（2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零（导轨未碰到障碍物），则此过程线圈abcd中通过的电荷量q和产生的焦耳热Q各是多少？（3）若缓冲车以某一速度v0（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。缓冲车在滑块K停下后，其速度v随位移x的变化规律满足：v= v0- x 。要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与
36、障碍物C碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？BvK侧视图 avdcbPQNMK俯视图【答案】（1）nBLv0（2）（3）【解析】试题分析：（1）缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，滑块相对磁场的速度大小为v0，线圈中产生的感应电动势最大，则有Em=nBLv0 （2）由法拉第电磁感应定律得，其中=BL2 由闭合电路欧姆定律得： 又q=It 联立得： 由能量守恒得：线圈产生的焦耳热为： 考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路欧姆定律；能量守恒定律；【名师点睛】本题是力、电、磁及能量综合题，考查学生分析和理解科技成果的能力，运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析和解答，有一定
37、的难度，考查学生综合运用物理知识解题的能力。24.【天津市十二区县重点学校2016届高三下学期毕业班联考（二）】（20分）在生产线框的流水线上，为了检测出个别不合格的未闭合线框，让线框随传送带通过一固定匀强磁场区域（磁场方向垂直于传送带平面向下），观察线框进入磁场后是否相对传送带滑动就能够检测出未闭合的不合格线框。其物理情景简化如下：如图所示，通过绝缘传送带输送完全相同的正方形单匝纯电阻铜线框，传送带与水平方向夹角为，以恒定速度v0斜向上运动。已知磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直，MN与PQ间的距离为d，磁场的磁感应强度为B。线框质量为m，电阻为R，边长为L（）,线框与传送带间的动摩擦因
38、数为，重力加速度为。闭合线框在进入磁场前相对传送带静止，线框刚进入磁场的瞬间，和传送带发生相对滑动，线框运动过程中上边始终平行于MN，当闭合线框的上边经过边界PQ时又恰好与传送带的速度相同。设传送带足够长，且线框在传送带上始终保持上边平行于磁场边界。求（1）闭合线框的上边刚进入磁场时所受安培力F安的大小；（2）从闭合线框上边刚进入磁场至刚要出磁场所用的时间t；（3）从闭合线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中，电动机多消耗的电能E。MNPQBd【答案】（1）（2）（3）【解析】（2）线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程：根据动量定理: 根据安培力公式得 根据闭合电路欧姆定律得:
39、 根据法拉第电磁感应定律得: 根据运动学公式得: 由得 (3) 线框刚进入磁场至线框刚要出磁场的过程根据动能定理得 根据功能关系得 根据功能关系得 从线框上边刚进入磁场到穿出磁场后又相对传送带静止的过程中:根据能量守恒得: 由 得 考点：法拉第电磁感应定律；功能关系；闭合电路的欧姆定律【名师点睛】本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题，分析清楚运动过程是正确解题的前提与关键，分析清楚运动过程、应用安培力公式、牛顿第二定律、动能定理、功的计算公式即可正确解题.25.【吉林省吉林大学附属中学2016届高三第二次模拟考试理科综合】（20分）图中a1b1c1d1和a2b2c2d2为在同一竖直平面内的金
40、属导轨，处在垂直于导轨所在平面（纸面）的匀强磁场中（图中未画出）。导轨的a1b1、a2b2、c1d1、c2d2段均竖直。MN、PQ分别为两根粗细均匀的金属细杆，它们都垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，MN通过一细线悬挂在力传感器下，t0时PQ在竖直向上的外力T作用下从图（a）中所示位置由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，力传感器记录的拉力随时间变化的图像如图（b）所示。已知匀强磁场的磁感强度为B1T，a1b1与a2b2间距离与两细杆的长度均为L10.5m， MN、PQ的电阻均为R5，回路中其它部分的电阻不计，重力加速度g取10m/s2，求：（1）金属杆PQ运动的加速度a； （2）c1d1与c2
41、d2间的距离L2； （3）01.0s内通过MN的电量q；【答案】（1）8 m/s2（2）0.0714m；（3）0.0875C【解析】试题分析：（1）01.0s内MN始终静止，力传感器的示数为F m1g- FA1，其中FA1为MN受到的安培力，也即PQ受到的安培力大小00.5s内，则即为图像的斜率由图（b）可知0.2N/s，可求出a8 m/s2考点：法拉第电磁感应定律；安培力【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律及安培力的考查；解题时关键是根据物理规律列出函数关系时，然后结合给定的物理图线来解决。注意图线的斜率的物理意义；电量的求解一定要记住一个导出公式。26.【南昌三中20152016学年度高
42、三第七次考试理科综合能力测试】（20分）如图所示，质量为M=2kg的足够长的U型金属框架abcd，放在光滑绝缘水平面上，导轨ab边宽度L=1m。电阻不计的导体棒PQ，质量m=1kg，平行于ab边放置在导轨上，并始终与导轨接触良好，棒与导轨间动摩擦因数=0.5，棒左右两侧各有两个固定于水平面上的光滑立柱。开始时PQ左侧导轨的总电阻R=1，右侧导轨单位长度的电阻为r0=0.5/m。以ef为界，分为左右两个区域，最初aefb构成一正方形，g取10m/s2。（1）如果从t=0时，在ef左侧施加B=kt（k=2T/s），竖直向上均匀增大的匀强磁场，如图甲所示，多久后金属框架会发生移动（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.（2）如果ef左右两侧同时存在B=1T的匀强磁场，方向分别为竖直向上和水平向左，如图乙所示。从t=0时，对框架施加一垂直ab边的水平向左拉力，使框架以a=0.5m/s2向左匀加速运动，求t=2s时拉力F多大（3）在第（2）问过程中，整个回路产生的焦耳热为Q=0.6J，求拉力在这一过程中做的功。【答案】（1）1.25s（2）6.75N （3）6.9J【解析】考点：法拉第电磁感应定律；动能定理；牛顿第二定律
