1、 2014年各省模拟高三物理电磁感应试题组编212014年湖北七市（州）高三年级联合考试半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示，有一变化的磁场垂直于纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，变化规律如图乙所示。在t0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为q的粒子由静止释放，粒子的重力不计，平行板电容器的充、放电时间不计，取上板的电势为零。则以下说法中正确的是（ACD）A第2s内上极板为正极B第2s末粒子回到了原来位置C第2s末两极板之间的电场强度大小为 (V/m)D第4s末粒子的电势能为 (J)
2、17. (陕西省西安市高新一中2014届高三第四次模拟)如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是(A)AW1= W2 q1=q 2 BW1W2 q1=q 2CW1 W2 q1 W2 q 1q 2 (孝感市学年度高中三年级第二次统一考试)中国科学家发现了量子反常霍尔效应，杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果如图所示， 厚度为，宽度为的金属导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，这种现象称为霍尔效应下列说法正确的是(C)上表面的电势高于下表
3、面电势来源:Z&xx&k.Com仅增大时，上下表面的电势差增大仅增大时，上下表面的电势差减小仅增大电流时，上下表面的电势差减小(孝感市学年度高中三年级第二次统一考试)如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道，半径为、间距为，轨道电阻不计在轨道顶端连有一阻值为的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为现有一根长度稍大于、电阻不计的金属棒从轨道最低位置开始，在拉力作用下以速度向右沿轨道做匀速圆周运动至处，则该过程中(BC)通过的电流方向为由内向外通过的电流方向为由外向内上产生的热量为 流过的电量为16(石家庄市2014届高中毕业班3月复习教学质量检测)如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨竖直
4、放置，导轨上端接电阻R，宽度相同的水平条形区域I和II内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,I和II之间无磁场。一导体棒两端套在导轨上，并与两导轨始终保持良好接触，导体棒从距区域I上边界H处由静止释放，在穿过两段磁场区域的过程中，流过电阻R上的电流及其变化情况相同。下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是(C)14(石家庄市2014届高中毕业班3月复习教学质量检测)法拉第发明了世界上第一台发电机一一法拉第圆盘发电机。如图所示，紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时
5、针匀速转动，电流表的指针发生偏转。下列说法正确的是(D)A回路中电流大小变化，方向不变B回路中电流大小不变，方向变化C回路中电流的大小和方向都周期性变化D路中电流方向不变，从b导线流进电流表18(陕西省2014届高三下学期第一次联考)如图所示绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A不计铁芯和铜环A之问的摩擦则下列情况中铜环A会向右运动的是(C)A线圈中通以恒定的电流B通电时使滑动变阻器的滑片尸向有匀速移动C通电时使滑动变阻器的滑片P向左加速移动 D将开关突然断开的瞬问21(2014届高三年级第三次四校联考)如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所
6、在平面与水平 面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。t=0时对棒施一平行于导轨的外力F，棒由静止开始OIt乙MNQPRabFB甲沿导轨向上运动，通过R的感应电流随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及ab两端的电势差Uab和通过棒的电荷量q随时间变化的图象中，正确的是(BD)BDOtOtOtOtUabqABCD21.(江西省重点中学盟校2014届高三第一次十校联考)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、L
7、3、L4，在L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈abcd，宽度cdL0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 ，将其从图示位置由静止释放(cd边与L1重合)，速度随时间的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t1t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度g取10 m/s2)则(AB)A在0t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C B线圈匀速运动的速度大小为8 m/sC线圈的长度为1 m D0t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J18(吉林
8、省九校联合体2014届第二次摸)如图所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按BB0kx(B0、k为常量)的规律均匀增大位于纸面内的正方形导线框abcd处于磁场中，在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动若规定电流沿abcda的方向为正方向，则从t0到tt1的时间间隔内，下列关于该导线框中产生的电流i随时间t变化的图象，正确的是(A )itt1OBCitt1Oitt1ODitt1OA18(湖北省八校2014届高三第二次联考)如图所示，两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度均为a。高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿
9、过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是(B)aaaABCOxyxxxI0-2I0Ia2a3aa2a3aII0-2I0OOII0-I0Oa2a3aII0xO2I0a2a3aABCD19.(2014年安徽省“江南十校”高三联考)如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和曲线围成（x2m），现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v=lOm/s水平匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4T，线框电阻R=0.5，不计一切摩擦阻力，则(C)A水平拉力F的最大值为8NB拉力F的最大功率为12.8WC拉力F要做25.6J的功才能让线框通
10、过此磁场区D拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区21(河南省商丘市2014届高三第二次模拟考试)如图所示，四条水平虚线等间距的分布在同一竖直面上，间距为h=1.4m。在、两区间分布着完全相同，方向水平向里的磁场，磁场大小按B-t图变化（图中B0=1T）。现有一个长方形金属线框ABCD，质量为m=1kg，电阻为R=1，AB=CD=1m，AD=BC=2h。用一轻质的细线把线框ABCD竖直悬挂着，AB边恰好在区的中央。t0（未知）时刻细线恰好松弛，之后剪断细线，当CD边到达M3N3时线框恰好匀速运动。（空气阻力不计，g取10m/s2），则(ACD)At0为0.07sB线框AB边到达M2N2
11、时的速率为8m/sC线框匀速运动时的速率为10m/sD从剪断细线到整个线框通过两个磁场区的过程中产生的焦耳热为13J21(湖南省2014届高三六校联考物理能力试题)如图所示，U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m、电阻也为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度vo使之开始滑行，导体棒经过时间t停止运动，导体棒与导轨间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是(BCD) A由题目条件可计算出导体棒ab运动过程中通过的电荷量B由题目条件可计算出导体棒ab发生的总位移 C若导轨光滑（
12、其他条仵不变）与导轨粗糙时该装置产生的总热量相等 D若导轨光滑（其他条件不变）与导轨粗糙时安培力对导体棒ab所做的功相等19(湖南省2014届高三十三校联考第二次考试)如图，两根相距1=08 m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=03 的电阻相连。导轨z0一侧存在沿z方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=05 Tm，x=0处磁场的磁感应强度B0 =05 T。一根质量m0.2 kg、电阻r=01 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=4 m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻消耗的功率不变。则(AD)A金属棒在x=3 m处的速度为
13、1 m/sB金属棒从x=0运动到x=3 m过程中安培力做功的大小为512 JC金属棒从x=0运动到x=3 m过程中所用时间为08 sD金属棒从x=0运动到x=3 m过程中外力的平均功率为56 W20（2014年湖北省八市高三年级三月联考）如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场区域的OP边在轴上且长为L纸面内一边长为L的单匝闭合正方形导线框（线框电阻为）的一条边在轴上，且线框在外力作用下沿轴正方向以恒定的速度穿过磁场区域，在=0时该线框恰好位于图中所示的位置。现规定顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，则下列说法正确的有：(BD) A在时间内线框
14、中有正向电流，在时间内线框中有负向电流B在时间内流经线框某处横截面的电量为C在时间内线框中最大电流为D时间内线框中电流的平均值不等于有效值18(2014年怀化市高三第一次模拟考试统一检测试卷)yxOB2BBQP如图，直角坐标系Oxy的2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动。t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向。则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是(B)BCA2tt0i-3I-I3II4t
15、2tt0i-3I-I3III4t2tt0i-3I-I3II4tt0i2t-3I-I3II4tD21（哈市2014学年联考高三试题）如图所示，粗糙的平行金属导轨与水平面的夹角为，宽为L，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨上、下两边分别连接电阻R1和R2，质量为m的导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g。则导体棒ab沿着导轨下滑的过程中（AD ）AR1和R2发热功率之比P1：P2=R2：R1B导体棒匀速运动时的速度C安培力对导体棒做的功等于导体棒机械能的减少量D重力和安培力对导体棒做功之和大于导体棒动能的增量adbc（甲）0（乙）Bt/s2418(长安一中
16、。高新一中。交大附中。师大附中。西安中学2014年一模)矩形导线框abcd放在分布均匀的磁场中，磁场区域足够大，磁感线方向与导线框所在平面垂直，如图（甲）所示。在外力控制下线框处于静止状态。磁感应强度B随时间变化的图象如图（乙）所示，t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里。在04s时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定向左为安培力正方向）应该是下图中的（D ）4AF安t/s2400BF安2CF安240DF安t/s240t/st/s21(长安一中。高新一中。交大附中。师大附中。西安中学2014年一模)如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，
17、圆台母线与竖直方向的夹角为，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。环中维持恒定的电流I不变，后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g，磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是（ BC ） A在时间t内安培力对圆环做功为mgH B圆环先做加速运动后做减速运动 C圆环运动的最大速度为gt D圆环先有扩张后有收缩的趋势6（长沙市重点中学2014届高三第六次检测物理试题）如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度
18、为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h（h ho）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（ B ）A两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为abB回路中感应电动势的最大值为C磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同D金属杆l与2的速度之差为8（长沙市重点中学2014届高三第六次检测物理试题）如图甲所示，在2Lx0的区域内存在
19、着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面（纸面）向里，具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合，bc边长为L令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正）随时间t的函数图象可能是图乙中的哪一个？（ D ） 12（长沙市重点中学2014届高三第六次检测物理试题）在光滑绝缘的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示的PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以初速度从如图位置向右自由平移，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，
20、圆环的速度为，则下列说法正确的是 （ AC ）A此时圆环中的电功率为PQB此时圆环的加速度为C此过程中通过圆环截面的电量为D此过程中回路产生的电能为21（大庆铁人中学2014届高三考前模拟冲刺试题）如图所示，光滑的长直金属杆上套两个金属环与一个完整正弦图象的金属导线ab连接，其余部分未与杆接触。杆电阻不计，导线电阻为R，ab间距离为2L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆距离都是d，在导线和杆平面内有一有界匀强磁场区域，磁场的宽度为L，磁感强度为B，现在外力F作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t=0时刻导线从O点进入磁场，直到全部穿过的过程中，产生的感生电流或外力F所做的功为(AC)A非正弦
21、交变电流； B正弦交变电流； C外力做功为 D外力做功为19（黄冈中学2014届高三5月模拟考试）如图所示，两个有界匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长也为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中磁通量、感应电动势E、外力F和线圈总电功率P随时间t变化的图象正确的是 （ BD ）21（黄冈中学2014届高三5月模拟考试）如图所示，平行金属
22、导轨ab、cd与水平面成角，间距为L，导轨与固定电阻R1和R2相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒MN，质量为m，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均为R，导体棒以速度v沿导轨匀速下滑，忽略感应电流之间的作用及导轨的电阻，则（ CD ）BR1R2vbacdMNA导体棒两端电压为B电阻R1消耗的热功率为Ct时间内通过导体棒的电荷量为D导体棒所受重力与安培力的合力方向与竖直方向夹角小于19(长沙市雅礼中学2014届高三模拟试卷)面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中图甲中有磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周
23、期T绕OO轴做匀速转动；图乙中的磁场的变化规律为BB0cost，从图示时刻起计时，则( AD )A两线圈中的磁通量变化规律均为B0ScostB两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C两线圈中产生的交变电流的有效值不同D从此刻起，时间内流过线圈截面的电荷量相同20(长沙市雅礼中学2014届高三模拟试卷)如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上t0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R的感应电流I
24、随时间t变化的关系如图乙所示下列关于穿过回路abPMa的磁通量和磁通量的瞬时变化率以及a、b两端的电势差Uab和通过金属棒的电荷量q随时间t变化的图象中，正确的是( BC )甲乙18 (吉林省实验中学2014届高三年级第一次模拟)如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反。磁感应强度的大小均为B，磁场区域的宽度为a，一正三角形（高度为a）导线框ABC从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离x的关系图线是(C)17(江西省赣州市四所重点中学2014学年期末联考)如图甲所示，在阻值为R的电阻左侧连接一个电容为C的电容器，在R的右侧连接一个环
25、形导体，环形导体的电阻为r，所围的面积为S环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示，连接电路的导线电阻不计，在0t0时间内电容器（C）A上极板带正电，所带电荷量为B上极板带负电，所带电荷量为C上极板带正电，所带电荷量为D上极板带负电，所带电荷量为21. (江西省重点中学盟校2014届高三第一次十校联考)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L1L2之间、L3L4之间存在匀强磁场，大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈abcd，宽度cdL0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 ，将其从图示位置由静止释放(
26、cd边与L1重合)，速度随时间的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t1t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向(重力加速度g取10 m/s2)则(AD)A在0t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C B线圈匀速运动的速度大小为8 m/sC线圈的长度为1 m D0t3时间内，线圈产生的热量为4.2 Ji（）x0 2x0 3x0 0x1n23nx0i（）x0 2x0 3x0 0x1n49nx0F（）x0 2x0 3x0 0x1n49nx0F（）x0 2x0 3x0 0x1n23nx0ABCD21(山西省
27、忻州一中 长治二中 临汾一中 康杰中学2014学年高三第四次四校联考)如图所示，两平行光滑的金属导轨MN、PQ固定在水平面上，相距为L，处于竖直向下的磁场中，整个磁场由n个宽度皆为x0的条形匀强磁场区域1、2n组成，从左向右依次排列，磁感应强度的大小分别为B、2B、3BnB，两导轨左端MP间接入电阻R，金属棒ab垂直于MN、PQ放在水平导轨上，且与导轨接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。若在不同的磁场区域对金属棒施加不同的拉力，金属棒ab以恒定的速度v向右匀速运动。取金属棒图示位置（即磁场1区左侧）为x=0，则通过ab的电流i、对棒施加的拉力F随位移x的变化图像是(BC)21(陕西省长安一中、高
28、新一中、交大附中、师大附中、西安中学五校2014届高三第二次联合模拟考试)在如图所示的倾角为的光滑斜面上，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的磁场方向垂直斜面向上，区域II的磁场方向垂直斜面向下，磁场宽度HP及PN均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域，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（ BD ）A当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a=gsinB导线框两次匀速直线运
29、动的速度v1:v2=4：1C从t1到t2的过程中，导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少D从t1到t2的过程中，有机械能转化为电能21(陕西省西安中学2014届高三第八次模拟考试)如图甲所示，宽度为2L的有界匀强磁场，磁场方向垂直水平面竖直向下。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m=1kg、电阻R=4，以初速度v0=4m/s F甲2LLBv0进入磁场，线框平面与磁场垂直。为了使线框匀减速直线运动进入磁场区域，从线框右边刚进入磁场时开始计时，给线框施加一个水平向左的外力F，t=1.0s时线框恰好全部进入磁场，F随时间t变化的图线如图乙所示。下列说法正确的是 （ ACD
30、）A线框进入磁场的加速度大小为2m/s2B线框边长L为1mC磁感应强度B大小为TD线框全部进入磁场过程中通过导线截面的电荷量为C25(长安一中、高新一中、交大附中、师大附中、西安中学高2014届第三次模拟考试)（18）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触
31、良好，（忽略所有摩擦，重力加速度为g），求：（1）电阻R中的感应电流方向；（2）重物匀速下降的速度v；（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；（4）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）25、（18分）解：（1）电阻R中的感应电流方向为Q-R-F（2分）(2)对金属棒：受力分析如图 式中：（2分）所以： （2分） （3）设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得：减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q即： （2分） 所以：电阻R中产生的焦耳热Q
32、R为（2分）(4)金属杆中恰好不产生感应电流:学&科&网Z&X&X&K即磁通量不变（2分）（2分）式中：又：（2分）则磁感应强度B怎样随时间t变化为 （2分）25.(大庆铁人中学2014学年度高三4月考物理试题)（19分）如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L
33、=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=，重力加速度g取10 m/s2。求线框受到的拉力F的大小；求匀强磁场的磁感应强度B的大小；已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满（式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界
34、的位移大小），求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。 25（22分）（1）由v-t图象可知，在00.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度 a=5.0m/s2 （1分）由牛顿第二定律 F-mgsinq -m mgcosq=ma （2分）解得 F=1.5 N （1分）（2）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运动， 产生的感应电动势 E=BLv1 （1分）通过线框的电流 I= （1分）线框所受安培力 F安=BIL= （1分）对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件，有 F=mgsinq+mgcosq+ （2分）解得
35、B=0.50T （1分）（3）由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度 D=0.40m （1分）线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D=0.15m （1分）设线框与挡板碰撞前的速度为v2 由动能定理，有 -mg(s-D)sinq-mg(s-D)cosq= （1分）解得 v2=1.0 m/s （1分）线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsin=mgcos=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/
36、s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3由vv0-得v3= v2 -=-1.0 m/s，因v30，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置. （2分）线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt=0.40 J （1分）线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2= =0.05 J （2分）所以Q= Q1+ Q2=0.45 J （1分）25（吉林省长春市吉大附中2014届高三下学期第三次模拟）（18分）如图所示，两根相同的平行金属直轨道竖直放置，上端用导线接一定值电阻，下
37、端固定在水平绝缘底座上。底座中央固定一根弹簧，金属直杆ab通过金属滑环套在轨道上。在MNPQ之间分布着垂直轨道面向里的匀强磁场，现用力压杆使弹簧处于压缩状态，撤力后杆被弹起，脱离弹簧后进入磁场，穿过PQ后继续上升，然后再返回磁场，并能从边界MN穿出，此后不再进入磁场。杆ab与轨道的摩擦力大小恒等于杆重力的倍。已知杆向上运动时，刚穿过PQ时的速度是刚穿过MN时速度的一半，杆从PQ上升的最大高度（未超过轨道上端）是磁场高度的n倍；杆向下运动时，一进入磁场立即做匀速直线运动。除定值电阻外不计其它一切电阻，已知重力加速度为g。求：（1）杆向上穿过PQ时的速度与返回PQ时的速度大小之比v1：v2；PMQ
38、Nab（2）杆向上运动刚进入MN时的加速度大小a；（3）杆向上、向下两次穿越磁场的过程中产生的电热之比Q1：Q2。25【参考答案】（1）；（2）；（3）。【解析】（1）设杆从PQ上升的最大高度为h，上升过程中的加速度大小为，则，； （1分）下降过程中的加速度大小，则，； （1分）。 （2分）（2）设杆质量为m，长度为l，定值电阻阻值为R。杆刚进入MN时的速度为v0，切割产生的电动势，回路中的电流，ab杆受到的安培力大小为，方向竖直向下。 （1分）杆刚进入MN时，由牛顿第二定律，得。 （1分）由题意，杆下落进入磁场做匀速运动，速度为v2，切割产生的电动势，此时回路中的电流，ab杆受到的安培力大小
39、为， （1分）这一过程中杆受力平衡，即，可得。 （1分）由（1）问，且，可得。由，可得， （2分）代入中，可得。 （2分）（3）设磁场高度为d，向上穿过磁场的过程中，由动能定理（1分）杆过PQ后继续上升了nd，这一过程由动能定理 （1分）由得，。 （1分）杆下落过程中，。 （1分）则。 （2分）25. (江西省师大附中2014届高三三模物理试题)如图甲所示，表面绝缘、倾角q=30的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板，挡板垂直于斜面，并与斜面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一
40、个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25W的单匝矩形闭合金属框abcd，放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数m=/3，重力加速度g取10 m/s2。(1)求线框受到的拉力F的大小；(2)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；(3)已知
41、线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足vv0-(式中v0为线框向下运动ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小)，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热Q。 （是/否）发生改变，该演替过程可作为“共同进化”的证据。25. （19分）解析：(1)由v-t图象可知，在00.4s时间内线框做匀加速直线运动，进入磁场时的速度为v1=2.0m/s，所以在此过程中的加速度a=5.0m/s2 2分由牛顿第二定律有F-mgsinq -m mgcosq=ma 2分解得F=1.5 N 1分(2)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后以速度v1做匀速直线运
42、动，通过线框的电流I= 1分线框所受安培力F安=BIL 1分对于线框匀速运动的过程，由力的平衡条件有F=mgsinq+mgcosq+ 2分解得B=0.50T 1分(3)由v-t图象可知，线框进入磁场区域后做匀速直线运动，并以速度v1匀速穿出磁场，说明线框的宽度等于磁场的宽度D=0.40m 1分线框ab边离开磁场后做匀减速直线运动，到达档板时的位移为s-D=0.15m 设线框与挡板碰撞前的速度为v2，由动能定理，有-mg(s-D)sinq-mg(s-D)cosq= 解得v2=1.0 m/s 2分线框碰档板后速度大小仍为v2，线框下滑过程中，由于重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力大小相等，即mgsi
43、n=mgcos=0.50N，因此线框与挡板碰撞后向下做匀速运动，ab边刚进入磁场时的速度为v2=1.0 m/s；进入磁场后因为又受到安培力作用而减速，做加速度逐渐变小的减速运动，设线框全部离开磁场区域时的速度为v3由vv0-得v3= v2 -=-1.0 m/s，因v30，说明线框在离开磁场前速度已经减为零，这时安培力消失，线框受力平衡，所以线框将静止在磁场中某位置。 1分线框向上运动通过磁场区域产生的焦耳热Q1=I2Rt=0. 40 J 2分线框向下运动进入磁场的过程中产生的焦耳热Q2=0.05 J 2分所以Q= Q1+ Q2=0.45 J 1分20（长沙市重点中学2014届高三第六次检测物理
44、试题）（12分）如图所示，由粗细均匀的电阻丝绕成的矩形导线框abcd固定于水平面上，导线框边长=L, =2L，整个线框处于竖直方向的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导线框上各段导线的电阻与其长度成正比，已知该种电阻丝单位长度上的电阻为，的单位是/m今在导线框上放置一个与ab边平行且与导线框接触良好的金属棒MN，MN的电阻为r，其材料与导线框的材料不同金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向做速度为v的匀速运动，在金属棒从导线框最左端（该处x=0)运动到导线框最右端的过程中：(1)请写出金属棒中的感应电流I随x变化的函数关系式；(2)试证明当金属棒运动到bc段中点时，MN两点间电压最大，并请写出最大
45、电压Um的表达式；(3)试求出在此过程中，金属棒提供的最大电功率Pm；(4)试讨论在此过程中，导线框上消耗的电功率可能的变化情况20、（每小问3分）解：(1) E= BLv, (2)M、N两点间电压，当外电路电阻最大时，U有最大值。.因为外电路电阻，当，即x=L时，R有最大值，所以x=L时，即金属棒在bc中点时M、N两点间电压有最大值，即。 (3) (4）外电路电阻，。当r，即r时，导线框上消耗的电功率先变小，后变大；当 r，即r，即r时，导线框上消耗的电功率先变大，后变小25（中原名校2014年高考仿真模拟统一考试）（19分）如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2，短边的长度为，在两个短边上均
46、接有电阻R，开始时导体棒处于x=0处，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系。一光滑导体棒AB与短边平行且与长边接触良好，其电阻为R，且R=2.0，开始时导体棒处于x=0，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度v= 5.0m/s的匀速运动，若，忽略裸导线框的电阻。求：导体棒AB从x=0到x=2的过程中(1)力F随时间t变化的规律：(2)回路产生的热量；(3)通过左端电阻R的电量25（19分）（1）根据题意，在t时刻AB棒的坐标为 xvt； (1分) 动生电动势eBvB0v； (2分)而回路总电阻 R总RRR； (1分)所以回路总电流 (1分)因为棒匀速运动，则有FF安BIL (1分)解得 F （0 t）代入数据得 (2分)（2）导体棒AB在切割磁感线过程中产生半个周期的正弦交流电，电流的有效值为 (2分)根据 Q=解得： (2分)(3)解法一：将题设过程与“面积为S的线圈在磁感应强度为B0的匀强磁场中从中性面的初始位置起以角速度匀速转动半圈”相类比，并以此等效代换题设过程。 即和类比 (1分)有 (2分)则平均电动势 (2分)三式联立得 (2分)故通过左端电阻R的电量约为2.7C解法二: (3分) （2分） （2分）(该问题有其它解法同样给7分)
