高中物理知识点专练 电磁感应之动力学和能量选择部分
1．如图K9－3－1所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时( )
图K9－3－1
A．电容器两端的电压为零 B．电阻两端的电压为BLv C．电容器所带电荷量为CBLv
D．为保持MN匀速运动，需对其施加
的拉力大小为B2L2vR
2．(2015年攀枝花模拟)如图K9－3－2所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为R2
的金属导线ab垂直导轨放置，
并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)( )
图K9－3－2
A．通过电阻R的电流方向为P→R→M B．a、b两点间的电压为BLv C．a端电势比b端高 D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热
3．如图K9－3－3所示，电阻R＝1 Ω、半径为r1＝0.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1 m．在t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝2
－t(T)．若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是下图中的( )
图K9－3－3
A B
C D
4.如图K9－3－4所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于( )
图K9－3－4
A．棒的机械能增加量 B．B.棒的动能增加量 C．棒的重力势能增加量 D.电阻R上放出的热量
5．如图K9－3－5所示，将一块条形磁铁从高h处以大小为v0的水平速度掷出并穿过悬挂的闭合线圈B(条形磁铁与闭合线圈未接触)．下列说法正确的是( )
1
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图K9－3－5
A．其落地的水平距离一定等于v2h0g B．其落地的水平距离一定小于v2h0g C．在此过程中满足机械能守恒 D．在此过程中一定有机械能转化为电能
6．如图K9－3－6所示，短形单匝导线中串联着两个电阻器，一个电阻为R，另一个电阻为2R，其余电阻不计；在电路中央有一面积为S的矩形区域磁场，磁感应强度与时间的关系为B＝B0＋kt，则( )
图K9－3－6
A．该电路为串联电路 B．该电路为并联电路 C．流过电阻R的电流为kS3R D．流过电阻R的电流为kSR 7．(2015年河源质检)两根水平平行固定的光滑金属导轨间距为L，足够长，在其上放置两根长为L且与导轨垂直的金属棒ab和cd，它们的质量分别为2m和m，电阻均为R(其他电阻不计)，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，如图K9－3－7所示．现使金属棒cd获得瞬时水平向右的初速度v0，当它们的运动状态达到稳定的过程中，流过金属棒ab的电量q和两棒间增加的位移Δx分别为( )
图K9－3－7 A．q＝2mv03BL B.q＝3mv0
2BL
C．Δx＝4mRv03mRv0
3B2L2 D.Δx＝B2L2 8．如图K9－3－8所示，MN、PQ为平行光滑导轨，其电阻忽略不计，与地面成30°角固定．N、Q间接一电阻R，导轨区域加有与两导轨所在平面垂直的匀强磁场．现将一条质量m、电阻r的金属棒ab沿导轨下滑，下列说法正确的是( )
图K9－3－8
A．安培力对金属棒ab的作用力是动力
B．安培力对金属棒ab的作用力是阻力
C．安培力对金属棒做功的过程，就是电能转化为电阻R热能的过程
D．安培力对金属棒做功的过程，就是电能转化为电阻R及金属棒ab的热能的过程
9．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图K9－3－9所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )
图K9－3－9
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A．金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变
B．金属棒最后将静止，静止时弹簧伸长量为mgk
C．金属棒的速度为v时，所受的安培
B2L2力大小F＝vR
D．金属棒最后将静止，电阻R上产生的总热量为mg·mgk
10．(多选)(2015年深圳联考)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图9－3－12所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( )
图9－3－12
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时．所受的安培
F ＝B2L2力大小为vR
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒
重力势能的减少量
11．(多选)(2014年佛山一模)如图9－3－13，足够长的光滑导轨倾斜放置，导轨宽度为L，其下端与电阻R连接；导体棒ab电阻为r，导轨和导线电阻不计，匀强磁场竖直向上．若导体棒ab以一定初速度v0下滑，则ab棒( )
图9－3－13
A．所受安培力方向水平向右 B．可能以速度v0匀速下滑
C．则下滑瞬间产生的电动势为BLv0 D．减少的重力势能等于电阻R产生的内能
12．(多选)(2015年湛江模拟)如图9－3－14所示，导线ab、cd跨接在电阻不计的光滑导轨上，ab的电阻为2R，cd的电阻为R.当cd在外力F1作用下向右运动时，ab在外力F2的作用下保持静止．则下列说法正确的是( )
图9－3－14
A．ab两端的电势差一定大于cd两端的电势差
B．若cd向右匀速运动，则F1与F2
大小一定相等
C．若cd向右加速运动，则F1一定大于F2
D．拉力F1所做的功一定等于电路中消耗的电能 13．(单选)(2013年天津卷)如图9－3－15所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd.ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则( )
图9－3－15
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A．Q1>Q2，q1＝q2B.Q1>Q2，q1>q2 C．Q1＝Q2，q1＝q2D.Q1＝Q2，q1>q2 14.(多选)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所
示,当磁场以错误！未找到引用源。的变化率增强时,则( )
A.线圈中感应电流方向为acbda B.线圈中产生的电动势E=错误！未找到引
·错误！未找到引用源。l2用源。2
C.线圈中a点电势高于b点电势 D.线圈中a、b两点间的电势差为错误！未找到引用源。·错误！未找到引用源。 15.(多选)(2014·江门模拟)如图所示,螺
线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2
,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B随时间变化的B-t图像如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( )
A.电阻R的电流方向是从A到C B.感应电流的大小保持不变 C.电阻R两端的电压为6V D.C点的电势为4.8V
16.(2014·安庆模拟)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,导轨的一端连接电阻R,
其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,ab在一水平恒
力F作用下由静止开始向右运动的过程中( )
A.随着ab运动速度的增大,其加速度也增大
B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能
C.外力F做功的功率始终等于电路中的电功率
D.克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能
17.(2013·新课标全国卷Ⅱ)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线
框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是( )
18.(2013·大纲版全国卷)纸面内两个半径均为R的圆相切于O点,两圆形区域内分别存在垂直于纸面
的匀强磁场,磁感应强度大小相等、方向相反,且不随时间变化。一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转,角速度为ω。t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,如图所示。若选取从O指向A的电动势为正,下列描述导体杆中感应
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