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1、内装订线学校:_姓名：_班级：_考号：_外装订线绝密启用前2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学电磁感应切割类之斜面方向考试范围：电磁感应；命题人：孙炜煜；押题人：王占国题号一二三四五六七总分得分注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、选择题（题型注释）1如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角（），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计,NQ间接有一个阻值为R的电阻金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab
2、棒接入电路的电阻为r，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒ab在这一过程中（ ）A.加速度大小为B.下滑位移大小为 C.产生的焦耳热为D.受到的最大安培力大小为 【答案】B【解析】试题分析：金属棒ab开始做加速运动，速度增大，感应电动势增大，所以感应电流也增大，导致金属棒受到的安培力增大，所以加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，根据牛顿第二定律，有：；其中；故，故A错误。由电量计算公式可得，下滑的位移大小为，故B正确。产生的焦耳热用能量守恒求得：，故C错误。金属棒ab受到的最大安培力大小为，故D错误。故选B。考点：本题考查了电磁感应定律、功能关系、牛顿第二
3、定律、电磁感应中的力学问题。2U型金属导轨构成如图所示斜面，斜面倾斜角为，其中MN，PQ间距为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面，导轨电阻不计，金属棒ab质量为m，以速度v沿导轨上滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，导轨与ab棒间的动摩擦因数为，ab棒接入电路的电阻为R，ab棒沿导轨上滑位移为S时速度减为0，则在这一过程中（ ）Aab棒沿导轨向上做匀减速运动Bab棒受到的最大安培力大小为C导体棒动能的减少量等于mgssin+mgscosD克服安培力做的功等于mvmgssinmgscos【答案】D【解析】试题分析：ab运动中所受合外力是变化的，所以不是匀减速直线运动，A错误；ab棒受到的
4、最大安培力大小为，B错误；根据能量守恒定律，导体棒动能的减少量等于重力势能的增加、摩擦生热（mgssin+mgscos）和电路中产生的焦耳热之和，C错误；克服安培力做的功等于产生的焦耳热，即等于mvmgssinmgscos，D正确。考点：本题考查了电磁感应电路中的能量问题。 3光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R
5、的感应电流随时间t变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量、磁通量的变化率、棒两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是【答案】B【解析】试题分析：回路中的感应电动势为：，感应电流：，由图可知I=kt，即，故有：，所以图象B对；由于产生的感应电动势是逐渐增大的，而A图描述磁通量与时间关系中斜率不变，产生的感应电动势不变，故AC错误；通过导体棒的电量为：Q=It=kt2，故Q-t图象为双曲线，并非过原点的直线，故D错误考点：本题考查了电磁感应与图象的结合。4如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角，其中MN与PQ平行导轨间距为L， 导轨平面与磁感应
6、强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧a b由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A.ab棒运动的平均速度大小为B.此时金属棒的加速度为 C.此过程中产生的焦耳热为D. 金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为【答案】B【解析】试题分析：根据牛顿第二定律，有：mgsin-BIL=ma；,所以，B正确；从a的瞬时值表达式可以看出，随速度的增加，加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，平均速度不是 ,A错误；根据焦耳定律，其中的I为电流的有效值，而q=It中的I
7、为电流的平均值，所以根据题目的已知量无法计算此过程中产生的焦耳热，C错误；当a=0时，速度最大,D错误。考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和电磁感应的力学问题。 5如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角30o，导轨电阻不计，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，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，释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力，使甲金属杆始终以大小为的加速度沿导轨向下匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则以下正确的是
8、A每根金属杆的电阻B甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热C乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是D乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为【答案】AB【解析】试题分析：乙金属杆进入磁场之前，乙仅受到自身重力斜面支持力作用，加速度与金属杆甲的加速度相同，所以二者一直保持相对静止。那么当乙刚进入磁场时，甲恰好离开磁场，此前，根据匀变速直线运动可计算乙进入磁场的速度，产生的感应电流，根据乙做匀速直线运动可得，解得每个金属杆电阻选项A对。甲在磁场中运动过程，合力即合力等于重力沿斜面向下的分力，拉力与安培力平衡，所以拉力对杆做的功在数值上等于电路中产
9、生的焦耳热选项B对。乙金属杆在磁场区域运动过程中是匀速，所以安培力做功功率等于重力功率等于选项C错。乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为，选项D错。考点：电磁感应6如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，它们的电阻均为R。两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上。质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止。以下说法正确的是 A金属棒ab中的电流为B作用在金属棒ab上各力的合力做功为零C金属棒cd的质量为D金属棒ab克
10、服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热【答案】BCD【解析】试题分析：据题意，ab棒在沿导轨向上匀速运动过程中产生的电动势为E=BLv，所产生电流为I=2E/R=2BLv/R，所以A选项错误；由于ab棒匀速运动过程中受到重力G、支持力N、拉力F和安培力T，这四个力所做总功据动能定理为wF-wG-wT=0，B选项正确；由于ab棒处于平衡状态，由平衡条件得：T=mgsin,而T=B2L2v/R，所以有m= B2L2v/Rgsin，所以C选项正确；金属板ab克服安培力做的功就是安培力所做功的多少，安培力所做的功等于电路中所产生的焦耳热，所以D选项正确。考点：本题考查电磁感应，主要考查了动能定理、闭合
11、电路欧姆定律、受力分析。7如图12所示，形光滑金属导轨与水平地面倾斜固定，空间有垂直于导轨平面的磁场，将一根质量为m的金属杆ab垂直于导轨放置。金属杆ab从高度h2处从静止释放后，到达高度为h1的位置（图中虚线所示）时，其速度为v，在此过程中，设重力G和磁场力F对杆ab做的功分别为WG和WF，那么Amv2/2=mgh1mgh2Bmv2/2=WG+WFCmv2/2WG+WFDmv2/2WG+WF【答案】B【解析】试题分析：分析杆的受力，受重力，弹力，安培力。其中弹力与速度方向时刻垂直，永不做功，根据动能定理，重力和安培力对杆所做的功，等于杆动能的增量，因此选项B正确，其余均错误。考点：本题考查电
12、磁感应和动能定理。8如下图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为m、电阻不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒ab垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升，上升高度为h.则在此过程中，以下错误的是( )A作用于棒ab上的各力的合力所做的功等于零B恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热C恒力F和安培力的合力所做的功等于零D恒力F所做的功等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和【答案】C【解析】试题分析：导体棒匀速上升过程中，合外力为零，对导体棒正确受力分析，根据动能定理得：，注
13、意克服安培力所做功即为回路电阻中产生的热量以及克服重力所做功即为重力势能的增量，故有：金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，故A正确；恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电阻R上发出的焦耳热，故B正确；恒力F与安培力合力做功等于克服重力所做功，故C错误；恒力F所做的功等于克服安培力所做功和克服重力做功之和，即等于棒ab重力势能的增加量和电阻R上产生的焦耳热之和，故D正确所以选C考点：本题考查了电磁感应中的电路及能量转化，考查考生对电磁感应电路分析，电磁感应中受力分析以及对电感应中功能关系的正确理解和应用9如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁
14、场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为F。此时BR1R2avbA电阻R1消耗的热功率为Fv/6B电阻R2消耗的热功率为Fv/3C整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+mgcos）vD整个装置消耗机械能的功率为（F+mgcos）v【答案】AD【解析】试题分析：三个电阻相等，棒、R1、R2的电压比是2:1:1，因此瞬时热功率的比为4:1:1，而总的热功率为Fv，电阻R1消耗的热功率为，选项A正确。电阻R2消耗的热功率为Fv/6，选项B错误。整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgcosv，选项C错误。整个装置消耗机械能的功率应等于电热功率加摩擦热功率，选项D正确。考点：本题考查电磁感应中能量的转化，涉及到电热功率的分配和摩擦生热。10如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道于平面向上质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计则下列说法正确的是（ ）A金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多B金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和大于mvC金属杆ab上滑
