高考物理知识点《电磁感应中切割类问题》高频试题预测（2019年最新版）(十) 2019-06-26 04:11:38 【大 中 小】 1、选择题  某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是 A．河北岸的电势较高 B．河南岸的电势较高 C．电压表记录的电压为9mV D．电压表记录的电压为5mV 参考答案：BD 本题解析：根据法拉第电磁感应定律可求E=BLv=5mV，所以C错误；D正确；再根据右手定则可判断河南岸的电势较高，所以A错误；B正确。 考点：本题考查法拉第电磁感应定律、右手定责 本题难度：一般 2、选择题  如图所示，位于同一水平面内的，两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连，具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时（规定垂直纸面向里的磁场方向为正），用一平行于导轨的力F向左或向右拉杆ab，使它保持静止．若规定由a→b方向通过杆的感应电流为正，向右的拉力为正，则能反映通过杆的感应电流I和拉力F随时间t变化的图线是（　　） A． B． C． D．

参考答案：在0-0.5s内，B均匀增大，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定的感应电动势，E1=△Φ△t=△B△tS=2B0-B00.5S=2B0S，根据楞次定律判断得知，ab中产生的感应电流方向沿b→a，为负方向．感应电流的大小为I1=E1R=2B0SR；ab棒所受的安培力大小为FA1=BI1L=2B0SLR（B0+2B0t），方向向左，则拉力大小为
F1=FA1=2B0SLR（B0+2B0t），方向向右，为正方向；
在0.5-1s内，B不变，穿过回路的磁通量不变，没有感应电流产生，安培力和拉力均为零；
在1-2s内，B均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知，回路中产生恒定的感应电动势，E2=△Φ△t=△B△tS=2B00.5S=4B0S，根据楞次定律判断得知，ab中产生的感应电流方向沿a→b，为正方向．感应电流的大小为I2=E2R=4B0SR；ab棒所受的安培力大小为FA2=BI2L=4B0SLR[2B0-4B0（t-1）]=4B0SLR（6B0-4B0t），方向向右，则拉力大小为F2=FA2=4B0SLR（6B0-4B0t），方向向左，为负方向；故知AC正确．
故选AC

本题解析：

本题难度：简单

3、简答题  如图所示，水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L，一个边长为a的正方形导线框（L＞2a）从磁场上方竖直下落，线框的质量为m，电阻为R，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行，若线框进入磁场过程中感应电流保持不变．（运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g．）求：（1）线框下端进入磁场时的速度．
（2）线框下端即将离开磁场时线框的加速度．
（3）若线框上端离开磁场时线框恰好保持平衡，求线框离开磁场的过程中流经线框电量q和线框完全通过磁场产生的热量Q．

参考答案：（1）线框进入磁场时电流保持不变，I=BavR
线框匀速进入磁场，受力平衡，则有：mg=BIa
联立求解可得：v=mgRB2a2
（2）线框完全进入磁场后做匀加速运动，设线框下端即将离开磁场时速度为V′，则
v′2-v2=2g（L-a）
此时线框受到的安培力为 F=BaBav′R=B2a2v′R、重力mg，则加速度为 a=F-mgm
联立解得：a=B2a2mR

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  如图所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上．质量为m的金属杆ab，以初速v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端．若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则

A．上滑过程中重力所做的功的绝对值大于下滑过程
B．上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
C．上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
D．上滑过程的时间比下滑过程长

参考答案：B

本题解析：重力做功只与始末位置的有关，由于金属杆又返回到底端，可见上滑和下滑过程始末位置相同，重力做功相同，A错；电阻R上产生的热量是由安培力做功转化而来，,上滑和下滑过程中，位移L相同，由于安培力做负功，上滑过程的平均速度大于下滑过程的平均速度，位移相同，故上滑过程通过所用的时间小于下滑过程所用时间，同理电阻R产生的热量比下滑过程多，B对、D错；由可知，上滑过程和下滑过程通过电阻R的电量相同，C错。
考点：本题考查了电磁感应现象中的功能关系。

本题难度：一般

5、简答题  如图所示，一个U形导体框架，其宽度L=1m，框架所在平面与水平面的夹用α=30°．其电阻可忽略不计．设匀强磁场与U形框架的平面垂直．匀强磁场的磁感强度B=0.2T．今有一条形导体ab，其质量为m=0.5kg，有效电阻R=0.1Ω，跨接在U形框架上，并且能无摩擦地滑动，求：在棒达到最大速度vm时，电阻R上的电功率．（g=10m/s2）．

参考答案：导体棒切割磁感线产生的感应电动势：E=BLv，
电流：I=ER=BLvR，
棒受到的安培力：FB=BIL=B2L2vR，
当棒做匀速直线运动时，速度最大，由平衡条件得：
B2L2vmR=mgsinα，
克服安培力做功转化为电能，电阻消耗的电功率等于克服安培力做功功率：
P=FBv=mgsinα×mgRsinαB2L2=（mgsinα）2RB2L2=（0.5×10×sin30°）2×0.10．22×12=15.625W；
答：电阻R上的功率为15.625W．

本题解析：

本题难度：一般

Modesty helps one to make progress; conceit makes one lag behind. 谦虚使人进步，骄傲使人落后。

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