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1、第9章 第3讲一、选择题1如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端的电压的大小，则()AUvBlBUvBlCUvBl DU2vBl答案A解析电路中电动势为EBlv，则MN两端电压URBlv.2(2010合肥模拟)如图所示，在一匀强磁场中有一U形导体框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，
2、它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计开始时，给ef一个向右的初速度，则()Aef将减速向右运动，但不是匀减速Bef将匀速向右运动，最后停止Cef将匀速向右运动Def将做往复运动答案A解析杆ef向右运动，所受安培力FBIlBl，方向向左，故杆做减速运动；v减小，F减小，杆做加速度逐渐减小的减速运动，A正确3如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0抛出设在整个过程中，棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化的情况是()A越来越大 B越来越小C保持不变 D无法判断答案C解析金属棒水平抛出后， 在垂直于磁场方
3、向的速度不变，由EBlv可知，感应电动势也不变，C项正确4如图所示，用铝板制成U型框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v匀速运动，悬线拉力为FT，则()A悬线竖直，FTmg B悬线竖直，FTmgC悬线竖直，FTmg D无法确定FT的大小和方向答案A解析设两板间的距离为L，由于向左运动过程中竖直的切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，感应电动势大小EBlv，即带电小球处于电势差为BLv的电场中，所受电场力F电qE电qqqvB.设小球带正电，则电场力方向向上，同时小球所受洛伦兹力F洛qvB，方向由左手定则判断竖直向下，即
4、F电F洛，故无论小球带什么电怎样运动，FTmg，选项A正确5(2010宁波模拟)如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()A如果B增大，vm将变大B如果变大，vm将变大C如果R变大，vm将变大D如果m变小，vm将变大答案BC解析以金属杆为研究对象，受力如图所示根据牛顿第二定律得：mgsinF安ma，其中F安当a0时，vvm解得vm结合此式分析即得B、C选项正确6如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L
5、和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则WaWb为()A14B12C11D不能确定答案A解析根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热WaQaWbQb由电阻定律知Rb2Ra，故WaWb14，A项正确7如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场此过程中vt图象如图b所示，则()At0时，线框右侧边MN的两
6、端电压为Bav0B在t0时刻线框的速度为v0C线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大D线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb答案D解析t0时，线框右侧边MN的两端电压为外电压，为Bav0，A项错误；从t0时刻至3t0时刻线框做匀加速运动，加速度为，故在t0时刻的速度为v02at0v0，B项错误；因为t0时刻和t3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故在位置3时的速度与t0时刻的速度相等，C项错误；线框在位置1和位置3时的速度相等，根据动能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有FbQ，所以线框穿过磁场的
7、整个过程中，产生的电热为2Fb，D项正确二、非选择题9由于国际空间站的运行轨道上各处的地磁场强弱及方向均有所不同，所以在运行过程中，穿过其外壳的地磁场的磁通量将不断变化，这样将会导致_现象发生，从而消耗国际空间站的能量为了减少这类消耗，国际空间站的外壳材料的电阻率应尽可能_(填“大”或“小”)一些答案电磁感应大解析电阻率较大，电阻也较大，同样的电磁感应现象，产生的电动势一定，由P可知，电阻较大时，消耗的电功率较小，可以减少能量消耗10(2010杭州)如图，线圈匝数n1000匝，电阻r1，横截面积S0.05m2，处于一个均匀变化的磁场中磁感应强度随时间的变化率0.02T/s，磁场方向与线圈平面垂
8、直电阻R13，R21，电容器的电容C200F.由此可知电动势E_V，电容器充电的电量Q_C.答案11.5104解析本题考查法拉第电磁感应定律，含容电路的分析根据法拉第电磁感应定律，电动势En10000.020.05V1V，电容器两端的电压为R1两端的电压，UCU1V，因此电容器的带电量为QCU2001060.75C1.5104C11(2010皖南模拟)如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L，导轨上端有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良好，且无摩擦在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.开始时
9、导体棒静止，当磁场以速度v匀速向上运动时，导体棒也随之开始运动，并很快达到恒定的速度，此时导体棒仍在磁场区域内，试求：(1)导体棒的恒定速度；(2)导体棒以恒定速度运动时，电路中消耗的电功率答案(1)v向上(2)解析(1)设棒速为v，有EBL(vv)F安BIL棒受力平衡有：mgF安联立得：vv方向向上(2)P联立得：P12(2010临沂模拟)在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A和定滑轮O来提升线圈假设该线圈可简化为水平长为L、上下宽度为d的矩形线圈，其匝数为n，总质量为M，总电阻为R.磁场的磁感应强度为B，如图所示
10、，开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A，在时间t内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场求此过程中：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)答案(1)(2)Mgd解析(1)在匀速提升的过程中线圈运动速度 v线圈中感应电动势EnBLv产生的感应电流I流过导线横截面的电荷量qIt联立得q(2)匀速提升的过程中，要克服重力和安培力做功，即WWGW安又WGMgdW安nBILd联立 得WMgd13(2010山东潍坊质检)如图甲所示，水平虚面PQ上方两侧有对称的范围足够大的匀强磁场，磁场方向分别水平向左和水平向右，磁感应强度大小
11、均为B02T.用金属条制成的闭合正方形框aabb边长L0.5m，质量m0.3kg，电阻R1.现让金属框平面水平，aa边、bb边分别位于左、右两边的磁场中，且与磁场方向垂直，金属框由静止开始下落，其平面在下落过程中始终保持水平，当金属框下落至PQ前一瞬间，加速度恰好为零以金属框下落至PQ为计时起点，PQ下方加一范围足够大的竖直向下的磁场，磁感应强度B与时间t之间的关系图象如图乙所示不计空气阻力及金属框的形变，g取10m/s2.求：(1)金属框经过PQ位置时的速度大小；(2)金属框越过PQ后2s内下落的距离；(3)金属框越过PQ后2s内产生的焦耳热答案(1)0.75m/s(2)21.5m(3)0.5J解析(1)当金属框的加速度恰好为零时，受到的安培力与重力平衡F1安mgF1安2B0I1LI1解得v0.75m/s(2)经分析知金属框进入PQ上方后做竖直下抛运动，设2s内下落的距离为h.hvtgt2，解得h21.5m.(3)设金属框在PQ下方磁场中运动时产生的感应电流为I，感应电动势为E,2s内产生的焦耳热为Q，由法拉第电磁感应定律EL2由图象得2T/s，I，QI2Rt，解得Q0.5J.6用心 爱心 专心
