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1、2013年高考二轮复习课下限时训练十电磁感应1如图1所示，在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟固定的大导体矩形环M相连接，导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触，磁感线垂直于导轨所在平面若ab匀速地向右做切割磁感线的运动，则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内()图1A有自下而上的恒定电流B产生自上而下的恒定电流C电流方向周期性变化D没有感应电流2如图2所示，在空间yOz平面内的光滑绝缘细杆OP与y轴正方向成角固定，杆上套有一带正电的小球使小球从O点以初速度v0沿杆上滑，某时刻起在杆所在空间加一电场或磁场，以下所加的“场”，能使小球在杆上匀速运动的是()A沿z轴
2、正方向的匀强电场B沿x轴负方向的匀强磁场C沿y轴负方向的匀强电场D沿x轴正方向的匀强磁场图23如图3所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向PQ是一根立在导轨上的金属直杆，它从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是() A感应电流的方向始终是由PQB感应电流的方向先是由PQ，后是由QPCPQ受磁场力的方向始终是垂直杆向左DPQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左4如图4所示，两块金属板水平放置，与左侧水平放置的线圈通过开关S用导线连接压力传感器上表面绝缘，位于两金属板
3、间，带正电的小球静置于压力传感器上，均匀变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈S未接通时压力传感器的示数为1 N，S闭合后压力传感器的示数变为2 N则磁场的变化情况可能是()图4A向上均匀增大或向下均匀减小B向上均匀减小或向下均匀增大C向上均匀减小或向下均匀减小D向上均匀增大或向下均匀增大5竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图5所示，抛物线方程是yx2，轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(如图中虚线所示)，一个小金属环从抛物线上yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()图5AmgbB.mv2Cmg(ba)
4、Dmg(ba)mv26一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图6甲所示)，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则图7中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是()甲乙图6ABCD图77如图所示，在坐标系xOy中，有一边长为l的正方形金属线框abcd，其一条对角线ac与y轴重合，顶点a位于坐标原点O处在y轴右侧的、象限内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界过b点且与y轴平行t0时刻，线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过
5、磁场区域取逆时针的感应电流方向为正方向，则在线框穿过磁场区域的过程中，感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线分别是图9中的()甲乙丙丁图9A甲和丙 B乙和丙C甲和丁 D乙和丁8如图10所示，一个水平放置的“”形光滑导轨固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好在外力作用下，导体棒以恒定速度v向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受外力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间t变化的图象如图11所示其中不正确的是()ABCD图119如图12所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ
6、相距为L，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好金属棒的质量为m、电阻为R，另有一条纸带固定金属棒ab上，纸带另一端通过打点计时器(图中未画出)，且能正常工作在两根金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL4R，定值电阻R12R，调节电阻箱电阻，使R212R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，同时接通打点计时器的电源，打出一条清晰的纸带，已知相邻点迹的时间间隔为T，如图13所示，各点间距以s为单位(s为已知量)试求：(1)求磁感应强度为B有多大？(2)当金属棒下滑距离为s0时速度恰达到最大，求金属棒由
7、静止开始下滑2s0的过程中，整个电路产生的电热图1310如图14甲所示，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的夹角53，水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中，倾斜导轨处于平行轨道向下的磁场中，磁场的磁感应强度大小相同两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好导体棒的质量m1.0 kg，R1.0 ，长度L1.0 m，与导轨间距相同，导体棒与导轨间的动摩擦因数0.5.现对ab棒施加一个方向向右、大小随乙图规律变化的力F的作用，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10 m/s2.求：(设解题涉及过程中ab、cd两棒分别位于水平和倾
8、斜轨道上)(1)ab棒的加速度大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)若已知在前2 s内外力做功W30 J，求这一过程中电路产生的焦耳热；(4)求cd棒达到最大速度所需的时间图14参考答案:1D解析 导体棒匀速向右运动的过程中，根据法拉第电磁感应定律可知，M中产生稳定的电流，则通过N中的磁通量保持不变，故N中无感应电流产生，选项D正确2A解析 能使小球在杆上做匀速运动，则“场”力、重力和杆的作用力三力平衡，若加沿z轴正方向的匀强电场，电场力竖直向上，当电场力等于小球重力时，杆的作用力为零，合力为零，选项A正确；洛伦兹力总垂直于速度方向，也就总垂直于杆的方向，因此三力的合力不可能为零，无论加哪个方
9、向的匀强磁场，都不能使小球沿杆匀速运动，选项B、D错误；若加沿y轴负方向的匀强电场，电场力沿y轴负方向，三力不能平衡，选项C错误3B解析 在PQ杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断选项A错误，B正确；再由PQ中电流方向及左手定则可判断选项CD错误4A解析 S闭合后，磁场向上均匀增大或向下均匀减小都能使上金属板带正电，下金属板带负电，带正电的小球受竖直向下的电场力，压力传感器示数变大5D解析 小金属环进入或离开磁场时，磁通量会发生变化，并产生感应电流，产生焦耳热；当小金属环全部进入磁场后，不产生感应电流，小金属最终在磁场中做
10、往复运动，由能量守恒定律可得产生的焦耳热等于减少的机械能，即Qmv2mgbmgamg(ba)mv2.6C解析 01 s内磁感应强度均匀增大，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定，感应电流为逆时针(为负值)、大小恒定，A、B错误；4 s5 s内磁感应强度恒定，穿过线圈abcd的磁通量不变化，无感应电流，D错误7C解析 在线框的d点运动到O点的过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可知线框中感应电流方向为逆时针方向，即正方向，t0时刻，ab边切割磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电流和感应电动势均逐渐减小；当cd边与磁场边界重合后线框继续运动，cd边切割磁感线，根据右手定则可知线框中感应
11、电流方向为顺时针方向，即负方向，且感应电流和感应电动势均逐渐减小当ab边切割磁感线时，Uab3R，当cd边切割磁感线时，UabR，故选项C正确8D解析 设“”形导轨的夹角为，经过时间t，导体棒的水平位移为xvt，导体棒切割磁感线的有效长度Lvttan，所以回路中感应电动势EBLvBv2ttan，感应电动势与时间t成正比，A正确；回路电阻与时间成正比，故感应电流大小与时间无关，B正确；导体棒匀速移动，外力F与导体棒所受安培力为平衡力，故回路的外力的功率PFvBILvBIv2ttan，与时间成正比，故C正确；回路产生的焦耳热QI2Rt，式中电流I不变，回路电阻R与t成正比，故焦耳热Q与t2成正比，
12、D错误9(1)(2)2mgs0sin解析 (1)根据纸带上打出的点迹可看出，金属棒最终做匀速运动，且速度最大，最大速度vm.达到最大速度时，有mgsinFA，FAILB，I，其中R总6R.解得B.(2)由能量守恒定律知，放出的电热Qmg2s0sinmv解得Q2mgs0sin.10(1)1 m/s2(2)2 T(3)18 J(4)5 s解析 (1)对ab棒受力分析可析知，滑动摩擦力FfFNmgab棒的速度vat感应电动势EBLv电流I安培力FABLI根据牛顿第二定律有FFfFAma以上各式联立解得Fm(ga)由图乙知，当t0时，F16 N，解得ag1 m/s2(2)当t2 s时，F210 N，解得B2 T.(3)02 s时间内，ab棒的位移xat22 mab棒的速度vat2 m/s由功能关系得Wmgxmv2Q解得电路中产生的热量Q18 J.(4)由左手定则知，cd棒受到的安培力垂直斜面向下对cd棒受力分析有FNFAmgcos53，其中FA.FfFNmgsin53Ff解得 t5 s.- 6 -