C.有磁场时，ab上升过程的最大加速度为gsinθD.有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ
13.【2014·北京市东城区示范校高三第一学期12月联考试卷】如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L。
一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。
t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置Ⅰ），导线框的速度为v0。
经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置Ⅱ），导线框的速度刚好为零。
此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ。
则
A.上升过程中，导线框的加速度逐渐增大B.下降过程中，导线框的加速度逐渐增大
C.上升过程中合力做的功与下降过程中的相等D.上升过程中克服安培力做的功比下降过程中的多
14.【2014·辽宁省抚顺市六校联合体高三上期期中考试】如图所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、高效节能等是电磁炉的优势所在。
电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场通过含铁质锅底部时，即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热锅内食物。
下列相关说法中正确的是（）
A．锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的
B．恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好
C．锅体中的涡流是由变化的磁场产生的
D．降低磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果
15.【2013·辽宁省某重点中学高三上期期末考试】如图7所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。
线框由静止释放，在下落过程中（）
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框所受安掊力的合力为零
D．线框的机械能不断增大
16.【2013·辽宁省某重点中学高三上期期末考试】如图9所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面，当ab棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为
，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为
（但灯泡还在额定功率范围内），下列措施正确的是（）
A、换一个电阻为原来一半的灯泡
B、把磁感应强度增为原来的2倍
C、换一根质量为原来的
倍的金属棒
D、把导轨间的距离增大为原来的
倍
17.【2013·北京市丰台区高三第一学期期末考试】如图是一种焊接方法的原理示意图。
将圆形待焊接金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以某种电流，待焊接工件中会产生感应电流，感应电流在焊缝处产生大量的热量将焊缝两边的金属熔化，待焊工件就焊接在一起。
我国生产的自行车车轮圈就是用这种办法焊接的。
下列说法中正确的是（）
A.线圈中的电流是很强的恒定电流
B.线圈中的电流是交变电流，且频率很高
C.待焊工件焊缝处的接触电阻比非焊接部分电阻小
D.焊接工件中的感应电流方向与线圈中的电流方向总是相反
【答案】B
18.【2014·北京市大兴区高三第一学期期末试卷】某同学为了验证自感现象，自己找来带铁芯的线圈L（线圈的自感系数很大，构成线圈导线的电阻可以忽略）、两个相同的小灯泡A和B、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路。
经检查，各元件和导线均是完好的，检查电路无误后，开始进行实验操作。
他可能观察到的现象是
A．闭合S瞬间，A比B先亮 B．闭合S瞬间，B比A先亮
C．断开S瞬间，A比B先熄灭D．断开S瞬间，B比A先熄灭
19.【2013·北京市朝阳区高三第一学期期末统考】如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，则（）
A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动
B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动
C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动
D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动
20.【2013·辽宁省五校协作体高三第二次模拟考试】如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，方面垂直于纸面向里。
在纸面所在平面内有一对角线长也为d的正方形闭合导线ABCD，沿AC方向垂直磁场边界，匀速穿过该磁场区域。
规定逆时针方向为感应电流的正方向，t=0时C点恰好进入磁场，则从C点进入磁场开始到A点离开磁场为止，闭合导线中感应电流随时间的变化图象正确的是：
【答案】A
【解析】
试题分析：
线框进入磁场后切割磁感线的有效长度先变大后减小，电流方向恒为逆时针，离开磁场时切割磁感线的有效长度先变大后减小，电流方向恒为顺时针，符合条件的选项为A。
考点：
导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律
二、多项选择题
21.【2014·贵州省六盘水市六校联合统考高三12月月考】2012年度诺贝尔物理学奖授予了法国科学家塞尔日·阿罗什与美国科学家大卫·维因兰德，以表彰他们独立发明并发展测量和控制粒子个体、同时保持它们量子力学特性的方法。
在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。
下列表述符合物理学史实的是（）
A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
B．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用力规律的研究
C．法拉第发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的
D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
22.【2014·辽宁省抚顺二中高三上期期中考试】在物理学发展的过程中，许多科学家付出了艰苦的努力，做出了伟大的贡献.下列说法符合史实的是：
（）
A.牛顿在创建万有引力定律的过程中，接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想.
B.法国学者库仑把自然界存在的两种电荷分别命名为正，负电荷
C.英国物理学家法拉第发现了电流的磁效应
D.在建立能量转化和守恒定律的过程中，有几位科学家如迈尔，焦耳，亥姆霍兹等的工作最有成效
23.【2014·辽宁省抚顺二中高三上期期中考试】在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.则下列说法中正确的是（）
A.螺线管中产生的感应电动势为1.2V
B.闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电
C.电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10-2W
D.S断开后，流经R2的电量为1.8×10-5C
，故D选项正确。
考点：
本题考查电磁感应。
24.【2014·辽宁省沈阳市高三教学质量监测
（一）】如图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度
向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0
，金属杆的电阻r=1.0
，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是
A、通过R的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0V
C.金属杆PQ受到的安培力大小为0.5N
D．外力F做功大小等予电路产生的焦耳热
25.【2014·云南省部分名校高三12月统一考试】AOC是光滑的直角金属导轨，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，ab是一根金属直棒靠立在导轨上（开始时b离O点很近），如图所示．它从静止开始在重力作用下运动，运动过程中a端始终在AO上，b端始终在OC上，直到ab完全落在OC上，整个装置放在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，则ab棒在运动过程中
A．感应电流方向始终是b→a
B．感应电流方向先是b→a，后变为a→b
C．所受磁场力方向垂直于ab向上
D．所受磁场力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上
二、非选择题
26.【2013·北京市朝阳区高三第一学期期末统考】（8分）如图所示，在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道，轨道间距L=0.40m，轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω。
将一金属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路，导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω，回路中其余电阻不计。
整个电路处在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，B的方向与轨道平面垂直。
导线ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动，求：
（1）5s末的感应电动势大小；
（2）5s末通过R电流的大小和方向；
（3）5s末，作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小。
【答案】
（1）2V
（2）2.0A
（3）0.6N
【解析】
27.【2014·贵州省遵义市第四中学高三上学期第三次月考】（18分）如图所示，光滑的金属导轨间距为L，导轨平面与水平面成α角，导轨下端接有阻值为R的电阻，质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上，弹簧劲度系数为k，上端固定，弹簧与导轨平面平行，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．现给杆一沿轨道向下的初速度v0，杆向下运动至速度为零后，再沿轨道平面向上运动达最大速度v1，然后减速为零，再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止（导轨与金属杆的电阻忽略不计）．试求：
（1）细杆获得初速度瞬间，通过R的电流I
（2）当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1
（3）杆由初速度v0开始运动直到最后静止，电阻R上产生的焦耳热Q
28.【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图15所示，MN、PQ为足够长的平行金属导轨，间距L=0.50m，导轨平面与水平面间夹角θ=370，N、Q间连接一个电阻R=5.0Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1.0T。
将一根质量m=0.050kg的金属棒放在导轨的ab位置，金属棒及导轨的电阻不计。
现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好。
已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.50，当金属棒滑行至cd处时，其速度大小开始保持不变，位置cd与ab之间的距离s=2.0m。
已知g=10m/s2，sin370=0.60，cos370=0.80。
求：
（1）金属棒沿导轨开始下滑时的加速度大小；
（2）金属棒达到cd处的速度大小；
（3）金属棒由位置ab运动到cd的过程中，电阻R产生的热量。
29.【2013·北京市海淀区高三第一学期期末考试】如图所示，水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B。
矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R。
磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H>l2。
线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为
；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为
。
在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ。
空气阻力不计，重力加速度为g。
求：
（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；
（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；
（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量。
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
E=
=
I=
解得q=I
=
考点：
此题考查牛顿第二定律及运动公式；法拉第电磁感应定律。
30.【2014·北京市石景山区高三第一学期期末考试】（11分）图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像．足够长光滑金属轨道电阻不计，倾角θ=30°．轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN电阻r=0.5Ω，质量m=0.4kg，杆长L=1.0m．在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像，设杆在整个运动过程中与轨道垂直，取g=10m/s2．试求：
（1）t=0.5s时电阻R的热功率；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热．
（3）1.2s内通过电阻的电量为图线与t轴包围的面积，由图知，总格数为130格，
31.【2014·北京市通州区高三1月份摸底考试】如图15所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架，MM′和NN′相互平行且足够长，间距l=0.40m，质量M=0.20kg。
质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计。
整个装置处于竖直向下的匀磁场中，磁感应强度B=0.50T。
t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，导体棒ab从静止开始运动；当t=t1时，金属框架将要开始运动，此时导体棒的速度v1=6.0m/s；经过一段时间，当t=t2时，导体棒ab的速度v2=12.0m/s；金属框架的速度v3=0.5m/s。
在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好。
已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余电阻不计。
设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
求：
（1）求动摩擦因数μ；
（2）当t=t2时，求金属框架的加速度；
（3）若在0~t1这段时间内，MN上产生的热量Q=0.10J，求该过程中导体棒ab位移x的大小。
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
（3）在0~t1时间内，电路中产生的总热量
（1分）
根据功能原理，拉力做功转化为焦耳热和金属棒动能
（1分）
解得：
（1分）
考点：
电磁感应
32.【2013·北京市丰台区高三第一学期期末考试】两足够长的平行金属导轨间的距离为L，导轨光滑且电阻不计，导轨所在的平面与水平面夹角为θ．在导轨所在平面内，分布磁感应强度为B、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场．把一个质量为m的导体棒ab放在金属导轨上，在外力作用下保持静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻为R1．完成下列问题：
（1）如图甲，金属导轨的一端接一个内阻为r的直流电源。
撤去外力后导体棒仍能静止．求直流电源电动势；
（2）如图乙，金属导轨的一端接一个阻值为R2的定值电阻，撤去外力让导体棒由静止开始下滑．在加速下滑的过程中，当导体棒的速度达到v时，求此时导体棒的加速度；
（3）求
（2）问中导体棒所能达到的最大速度。
a=gsing－
（3）当
=mgsin时，ab杆达到最大速度vm
考点：
导体切割磁感线时的感应电动势，闭合电路欧姆定律，牛顿第二定律，
33.【2014·北京市大兴区高三第一学期期末试卷】（13分）如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc边的边长L2=0.4m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.2Ω。
斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图像，ef线和gh的距离s=6.9m，t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运动，线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动，重力加速度
。
（1）求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速运动的速度v大小；
（2）求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热；
（3）求线框从开始运动到ab边运动到gh线处所用的时间。
代入数据解得v=4m/s…………………………1分
（2）线框进入磁场的过程中做匀速运动，根据功能关系有
Q=（F-mgsinα）L2…………………………2分
解得Q=2J…………………………1分
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