高中物理知识点专练 电磁感应之动力学和能量选择部分
C．无磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生
D．有磁场时，导轨下端的电阻中有电热产生
52．(2015·郑州模拟)如图7所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好。导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直，t＝0时，将开关S由1掷向2，若分别用q、i、v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下图所示的图像中正确的是( )
图7
图8
53.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，顶端接阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r的金属棒在距磁场上边界某处静止释放，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所示，不计导轨的电阻， 重力加速度为g，则( )
图9
A．金属棒在磁场中运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
B．金属棒的速度为v时，金属棒所受
的安培力大小为B2L2vR＋r
C．金属棒的最大速度为
mg?R＋r?
BL D．金属棒以稳定的速度下滑时，电阻
R的热功率为??mg?BL??2?
R 54．(2015·淮南二模)如图10所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为L1，bc边长为L2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN。线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，恒力F沿斜面向上且与斜面平行。已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断不正确的是( )
图10
A．线框进入磁场前的加速度为F－mgsin θ
m B．线框刚进入磁场时的速度为?F－mgsin θ?RB2L2 1
C．线框进入磁场时有a→b→c→d→a方向的感应电流
D．线框进入磁场的过程中产生的热量为(F－mgsin θ)L1
55. [2014·甘肃天水模拟]如图所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为 ( )
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A. 2mgL B. 2mgL＋mgH
C. 2mgL＋34mgH D. 2mgL＋1
4
mgH
56. 如图所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在下滑过程中( )
v2
A. 运动的加速度大小为2L B. 下滑位移大小为qRBL
C. 产生的焦耳热为qBLv
D. 受到的最大安培力大小为B2L2vRsin
θ
57. [2014·泰安模拟]如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
A. 金属棒在导轨上做匀减速运动 B. 整个过程中电阻R上产生的焦耳热为
mv20
2
C. 整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为qRBL D. 整个过程中金属棒克服安培力做功为
mv20
2
58. [2014·湖北孝感月考]竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道，如图所示，轨道下半部分处在两个水平向里的匀强磁场中，磁场的边界分别是y＝a、y＝b、y＝c的直线(图中虚线所示)。一个小金属环从抛物线上y＝d处由静止释放，金属环沿抛物线下滑后环面总保持与磁场垂直，那么产生的焦耳热总量是( )
A. mgd B. mg(d－a) C. mg(d－b) D. mg(d－c)
59. (多选)如图所示，虚线矩形abcd为匀强磁场区域，磁场方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。如图所示给出的是圆形闭合金属线框的四个可能到达的位置，则圆形闭合金属线框的速度可能为零的位置是( )
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60. [2014·安徽合肥]如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m，电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是( )
A. 线框进入磁场前运动的加速度为Mg－mgsinθ
mB. 线框进入磁场时匀速运动的速度?Mg－mgsinθ?R为
Bl1
C. 线框做匀速运动的总时间为
B2l21
?Mg－mgsinθ?RD. 该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg－mgsinθ)l2
61. 如图所示的甲、乙、丙图中，MN、PQ是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨。导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中。导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器C原来不带电。今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是( )
A. 甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止
B. 甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止
C. 甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动
D. 甲、乙、丙中，棒ab最终都静止 62. [2014·河南模拟](多选)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，方向垂直纸面向里。现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置静止释放(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t1～t2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( )
A. 在0～t1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/s C. 线圈的长度为1 m
D. 0～t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J
63. [2015·杭州质检]如图所示水平
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光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止。设导轨与棒的电阻均不计，a、b与b、c的间距相等，则金属棒在由a→b与b→c的两个过程中下列说法中正确的是( )
A. 金属棒运动的加速度相等 B. 通过金属棒横截面的电量相等 C. 回路中产生的电能Eab D. 金属棒通过a、b两位置时的加速度大小关系为aa 64. [2014·山东泰安一模](多选)如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界。并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v－t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是( ) 65. [2014·山东枣庄一模](多选)如图，光滑斜面PMNQ的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长为l1，bc边长为l2，线框质量为m、电阻为R，有界匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef∥MN。线框在恒力F作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行，F沿斜面向上且与斜面平行。已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( ) A. 线框进入磁场前的加速度为F－mgsinθ mB. 线框进入磁场时的速度为?F－mgsinθ?R 22 Bl1 A. 金属线框刚进入磁场时感应电流 方向沿adcba方向 B. 金属线框的边长为v1(t2－t1) 1 C. 磁场的磁感应强度为 v1?t2－t1? mgR v1 D. 金属线框在0～t4的时间内所产生 122 的热量为2mgv1(t2－t1)＋m(v3－v2) 2 C. 线框进入磁场时有a→b→c→d方向的感应电流 D. 线框进入磁场的过程中产生的热量为(F－mgsinθ)l1 16
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