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高考物理答题模板《电磁感应中切割类问题》在线测试（2017年最新版）(六)
 参考答案：CD 本题解析： 本题难度：简单 3、选择题 如图所示，间距l=0.4m的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向垂直于斜面。甲乙两金属杆电阻R相同、质量均为m=0.02kg，垂直于导轨放置。起初，甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处．现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力F，使甲金属杆始终以a=5m/s2的加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，取g=10m/s2，则（ ? ） |
参考答案：BC
本题解析：
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.20m，电阻R=8Ω，有一电阻r=2Ω，质量m=1kg的金属棒ab垂直平放在轨道上，轨道电阻可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使之做初速为零的匀加速直线运动，加速度a=1m/s2．试求：
（1）2s内通过电阻R的电量Q大小；
（2）外力F与时间t的关系；
（3）求当t=5s时电阻R上的电功率PR和F的功率PF的大小，并用能量守恒的观点说明两者为何不相等？
参考答案：（1）t=2s时，金属棒通过的位移为 x=12at2=2m
回路磁通量的变化量为△Φ=BxL=2Wb
感应电流为 I=BLv(r+R)
则电量? Q=I△t=△φR+r
代入解得 ?Q=0.2C
（2）安培力表达式为FA=BIL=BBLvR+rL=B2L2atR+r
代入解得，FA=B2L2at(r+R)=0.1t
根据牛顿第二定律得? F-FA=ma
则得?F=1+0.1t?
（3）当t=5s时，I=BLat(R+r)=0.5A，
则PR=I2R=2W，
因F=1.5N，v=at=5m/s，则PF=Fv=7.5W．?
外力F的功率转化为用于导体棒动能增加的机械功率和电阻上的发热功率，而发热功率还包括电阻R上的功率和导体棒电阻r的功率，所以有PR＜PF．?
答：（1）2s内通过电阻R的电量Q大小是0.2C；
（2）外力F与时间t的关系是F=1+0.1t；
（3）当t=5s时电阻R上的电功率PR是2W，F的功率PF的大小是7.5W，外力F的功率转化为用于导体棒动能增加的机械功率和电阻上的发热功率，而发热功率还包括电阻R上的功率和导体棒电阻r的功率，所以有PR＜PF．
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 如图所示有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为B=0.5T，两边界间距s=0.1m，一边长L=0.2m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R=0.4Ω，现使线框以v=2m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图线是（ ）
A．
B．
C．
D．
参考答案：t在0-5×10-2s内，ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，由楞次定律判断知感应电流方向沿顺时针方向，则a的电势高于b的电势，Uab为正．
则ab两端电势差 Uab=34E=34×BLv=34×0.5×0.2×2V=15×10-2V；
t在5×10-2s-10×10-2s内，cd边进入磁场Ⅱ后，cd边和ab都切割磁感线，都产生感应电动势，线框中感应电流为零，由右手定则判断可知，a的电势高于b的电势，Uab为正，所以Uab=E=BLv=0.5×0.2×2V=0.20V=20×10-2V
t在10×10-2s-15×10-2s内，ab边穿出磁场后，只有cd边切割磁感线，由右手定则知，a点的电势高于b的电势，Uab为正．
Uab=14E=14BLv=14×0.5×0.2×2V=5×10-2V，故整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线如图A所示．故A正确．
故选：A．
本题解析：
本题难度：简单
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