C.Uab=Ucd,F1=F2
D.Uab>Ucd,F1=F2
6.(2分)(2017高二下·新化期中)如图所示,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2,则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El:
E2分别为()
A.b→a,2:
1
B.a→b,2:
1
C.a→b,1:
2
D.b→a,1:
2
7.(2分)(2019高二下·佛山月考)如图(a)所示,电路的左侧是一个电容为C的电容器,电路的右侧是一个环形导体,环形导体所围的面积为S.在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(b)所示,则在0~t0时间内电容器()
A.上极板带正电,所带电荷量为
B.上极板带正电,所带电荷量为
C.上极板带负电,所带电荷量为
D.上极板带负电,所带电荷量为
二、多选题(共10题;共30分)
8.(3分)(2018高二上·万州期末)如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab,导轨一端连接电阻R,其它电阻均不计。
磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在水平恒力F作用下由静止开始向右运动。
则()
A.随着ab运动速度的增大,其加速度减小
B.恒力F对ab做的功大于电路中产生的电能
C.当ab做匀速运动时,恒力F做功的功率大于电路中的电功率
D.只有ab做匀速运动时,它克服安培力做的功等于电路中产生的电能
9.(3分)(2017高二上·九江期末)如图,矩形闭合线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻,线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界OO′平行,线框平面与磁场方向垂直,设OO′下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()
A.
B.
C.
D.
10.(3分)(2017高二上·景德镇期末)如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长时间后,金属杆的速度会达到最大值vm,则()
A.如果B增大,vm将变大
B.如果α增大,vm将变大
C.如果R增大,vm将变大
D.如果m减小,vm将变大
11.(3分)(2017高二下·邹平期中)单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,如线圈所围面积里的磁通量随时间变化的规律如图所示,则线圈中()
A.0时刻感应电动势最大
B.0.05s时感应电动势为零
C.0.05s时感应电动势最大
D.0~0.05s这段时间内平均感应电动势为0.4V
12.(3分)(2020·沈阳模拟)手机无线充电功能的应用为人们提供了很大便利。
图甲为手机无线充电原理示意图。
充电板接入交流电源,充电板内的励磁线圈可产生交变磁场,从而使手机内的感应线圈产生感应电流。
充电板内的励磁线圈通入如图乙所示的交变电流(电流由
流入时方向为正,交变电流的周期为
),手机感应线圈的匝数为10匝,线圈的面积为
,手机充电时电阻约为
,
时刻感应线圈中磁感应强度为
。
下列说法正确的是()
A.
时间内,
点电势高于
点电势
B.
时间内,
点电势高于
点电势
C.感应线圈中电流的有效值为
D.感应线圈中电流的有效值为
13.(3分)(2017高二下·兰州期中)如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒ab(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中()
A.恒力F做的功等于电路产生的电能
B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能
C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能
D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和
14.(3分)(2020·西安模拟)如图甲所示,圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接,线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向,B随时间t的变化关系如图乙所示.t=0时刻,在平行板电容器间,由静止释放一带正电的粒子(重力可忽略不计),假设粒子运动未碰到极板,不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响,下列关于板间电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中(以向上为正方向)可能正确的是()
A.
B.
C.
D.
15.(3分)(2017高三上·普宁期末)如图所示,足够长的光滑金属导轨倾斜放置,导轨宽度为L,其下端与电阻R连接,匀强磁场大小为B,方向垂直导轨平面向上.放在导轨上的导体棒ab以某一初速度v下滑,运动过程中始终与导轨垂直.关于导体棒ab,下列说法中正确的是()
A.刚下滑的瞬间,ab棒产生的电动势为BLvcosθ
B.所受安培力方向平行于导轨向上
C.可能匀加速下滑
D.可能以速度v匀速下滑
16.(3分)(2017高二上·南昌期末)如图所示,MN右侧有一正三角形匀强磁场区域(边缘磁场忽略不计),上边界与MN垂直.现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框,从MN左侧垂直于MN匀速向右运动.导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是(取逆时针电流为正)()
A.
B.
C.
D.
17.(3分)(2017高二上·泰州期末)材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线,先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与磁场垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面,外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力F所做的功的功率相同,则()
A.ab运动的速虔较大
B.cd受到的外力较小
C.它们毎秒产生的热量相同
D.它们产生的感应电动势相同
三、综合题(共5题;共70分)
18.(15分)(2017·舒城模拟)如图,水平面上固定有形状为
的光滑金属导轨abcd和efgh;ab、ef平行,间距为2L;cd、gh平行,间距为L,且右端足够长;垂直ab和ef放置有质量为m的粗细均匀金属棒MN,导轨cd、gh的最左端垂直放置另一质量也为m的金属棒PQ,两金属棒均与导轨接触良好.MN、PQ棒接入电路的电阻分别为2R和R,导轨电阻不计.导轨平面内有垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.现先将PQ棒固定,给MN棒一个水平向右大小为2v0的初速度,当MN棒速度减为v0时释放PQ棒.当MN棒运动到导轨ab、ef的最右端时,回路中电流恰好为零.求:
(1)
MN棒开始运动的瞬间,PQ棒所受安培力的大小;
(2)
PQ棒在其释放前产生的热量;
(3)
当MN棒运动到导轨ab、ef的最右端时,MN棒和PQ棒的速度各是多大.
19.(15分)(2017·新余模拟)如图所示,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面(纸面)内,其上端接一阻值为R的电阻;在两导轨间OO′下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自OO′位置释放,向下运动距离d后速度不再变化.(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平,导轨电阻不计).
(1)
求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热;
(2)
棒ab从静止释放经过时间t0下降了
,求此时刻的速度大小.
20.(10分)(2017·河北模拟)如图所示,固定且足够长的平行光滑金属导轨EF、PQ所在平面的倾角θ=53°,导轨的下端E、P之间接有R=1Ω的定值电阻,导轨间距L=1m,导轨的电阻不计,导轨上垂直于导轨的虚线上方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小B=1T,在虚线下方的导轨上放一垂直于导轨的金属棒ab,金属棒ab的质量m=1kg,有效电阻r=0.5Ω,长度也为L=1m,将金属棒ab与绕过导轨上端的定滑轮的细线连接,定滑轮与金属棒ab间的细线与导轨平行,细线的另一端吊着一个重物,重物的质量也为m=1kg,释放重物,细线带着金属棒ab向上运动,金属棒ab运动过程中,始终与导轨垂直,且与导轨接触良好,开始时金属棒ab到虚线的距离s=0.5m,重力加速度g=10/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)金属棒ab刚进入磁场时的速度;
(2)金属棒ab刚进入磁场时的加速度;
(3)金属棒ab在磁场中做匀速运动时的速度.
21.(15分)(2017高三上·嘉兴期末)如图,ab和cd为质量m=0.1kg、长度L=0.5m、电阻R=0.3Ω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θ=30°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在倾斜导轨上保持静止.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)
若使ab加速转动一周,同时用外力保持cd静止,则该过程中通过cd的电荷量为多少?
22.(15分)(2020高三上·泸县期末)如图所示,ab、cd为足够长、水平放置的光滑固定导轨,导体棒MN的长度为L=2m,电阻
,有垂直abcd平面向下的匀强磁场,磁感强度B=1.5T,定值电阻
,
,当导体棒MN以v=4m/s的速度向左做匀速直线运动时,电流表的示数为0.45A,灯L正常发光.求:
(1)棒切割磁感线产生的感应电动势和灯L的额定电压;
(2)维持杆匀速运动的外力功率为多大;
(3)正常发光时灯L的电阻值.
参考答案
一、单选题(共7题;共14分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
二、多选题(共10题;共30分)
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、综合题(共5题;共70分)
18-1、
18-2、
18-3、
19-1、
19-2、
20-1、
20-2、
20-3、
21-1、
21-2、
21-3、
22-1、
22-2、
22-3、