上海高考物理一模匯編之《電磁感應(yīng)》(2020-2022)一．選擇題（共20小題）1．（2019秋?崇明區(qū)期末）如圖，在薄金屬圓筒表面上通以環(huán)繞圓筒、分布均勻的恒定電流時(shí)，由于受磁場(chǎng)力的作用，該圓筒的形變趨勢(shì)為（）A．沿軸線上下壓縮，同時(shí)沿半徑向內(nèi)收縮 B．沿軸線上下拉伸，同時(shí)沿半徑向內(nèi)收縮 C．沿軸線上下壓縮，同時(shí)沿半徑向外膨脹 D．沿軸線上下拉伸，同時(shí)沿半徑向外膨脹2．（2021秋?徐匯區(qū)期末）某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)劇烈。按照老師建議，該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運(yùn)，發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)明顯減弱。對(duì)這些現(xiàn)象做出正確解釋的是（）A．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B．未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用 C．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)明顯減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)明顯減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用3．（2021秋?閔行區(qū)期末）掃描隧道顯微鏡（STM）可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌，為了隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng)，在圓底盤(pán)周邊沿其徑向?qū)ΨQ(chēng)地安裝若干對(duì)紫銅薄板，并施加恒定磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小振動(dòng)，如圖所示。出現(xiàn)擾動(dòng)后，對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是（）A． B． C． D．4．（2021秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，光滑絕緣水平面上，有兩條固定的相互垂直彼此絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以大小相同的電流。在角平分線上，對(duì)稱(chēng)放置四個(gè)相同的圓線圈。若兩根導(dǎo)線上的電流同時(shí)增加，則會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流的是（）A．線圈1 B．線圈2 C．線圈3 D．線圈45．（2021秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。起初，兩導(dǎo)線中通有圖示的同向的大小相等的恒定電流。為使環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蚋袘?yīng)電流，可采取措施（）A．環(huán)垂直紙面向外平移 B．左側(cè)導(dǎo)線電流減小 C．環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近 D．右側(cè)導(dǎo)線電流反向6．（2020秋?嘉定區(qū)期末）磁單極子自1932年被狄拉克提出以來(lái)，科學(xué)家們一直都在努力尋找其存在的確鑿證據(jù)。如果一個(gè)只有S極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，則從上向下看，這個(gè)線圈中將出現(xiàn)（）A．先逆時(shí)針后順時(shí)針的感應(yīng)電流 B．先順時(shí)針后逆時(shí)針的感應(yīng)電流 C．逆時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D．順時(shí)針?lè)较虻某掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流7．（2021秋?崇明區(qū)期末）如圖甲所示，水平桌面上固定著一根絕緣的長(zhǎng)直導(dǎo)線，矩形導(dǎo)線框abcd靠近長(zhǎng)直導(dǎo)線靜止放在桌面上．當(dāng)長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時(shí)（圖甲中電流所示的方向?yàn)檎较颍?，則（）A．t1到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向右 B．t2到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向?yàn)閍bcda，線框受力向左 C．0到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向也不變 D．t1到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，線框受力方向改變8．（2020秋?黃浦區(qū)期末）如圖，長(zhǎng)直通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面。下列操作中能使導(dǎo)線與線圈相互吸引的是（）A．MN中的電流突然增大 B．MN向左平移 C．線圈向上平移 D．線圈繞MN旋轉(zhuǎn)90°9．（2020秋?靜安區(qū)期末）如圖，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對(duì)稱(chēng)軸，通電直導(dǎo)線AB與OO′平行，且AB、OO′所在平面與線圈平面垂直。能使線圈中產(chǎn)生方向?yàn)閍bcda的感應(yīng)電流的做法是（）A．AB中電流I逐漸增大 B．AB沿圖中虛線靠近OO′ C．線圈繞OO′軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°（俯視） D．線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°（俯視）10．（2020秋?寶山區(qū)期末）如圖所示，金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上，一條形磁鐵正對(duì)圓環(huán)水平向右快速移動(dòng)時(shí)，金屬圓環(huán)（）A．既會(huì)向右偏，又有縮小的趨勢(shì) B．會(huì)向右偏，但沒(méi)有縮小的趨勢(shì) C．不會(huì)向右偏，但有縮小的趨勢(shì) D．既不會(huì)向右偏，又沒(méi)有縮小的趨勢(shì)11．（2020秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方A處由靜止開(kāi)始下落，（）A．從A到B，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量減少 B．從A到B，金屬環(huán)受磁場(chǎng)力方向向下 C．從B到O，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量增加 D．從B到O，金屬環(huán)不受磁場(chǎng)力的作用12．（2020秋?徐匯區(qū)期末）廠商通過(guò)在手機(jī)背面安裝感應(yīng)線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，如圖是一種結(jié)構(gòu)緊湊的雙層感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)圖，a、b為線圈的兩端。當(dāng)線圈處在向上增強(qiáng)的磁場(chǎng)中時(shí)，感應(yīng)電流流向及兩線圈之間的安培力方向應(yīng)為（）A．從a端流出，兩層線圈相互排斥 B．從a端流出，兩層線圈相互吸引 C．從b端流出，兩層線圈相互排斥 D．從b端流出，兩層線圈相互吸引13．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反，金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場(chǎng)的邊界重合?？梢允弓h(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流的措施及整個(gè)環(huán)受到的安培力的方向分別是（）A．向下平移，平行于紙面向上 B．向下平移，因抵消無(wú)方向 C．向上平移，平行于紙面向下 D．向上平移，因抵消無(wú)方向14．（2019秋?松江區(qū)期末）如圖a、b、c三個(gè)圓環(huán)在同一平面內(nèi)，當(dāng)b環(huán)中的順時(shí)針?lè)较螂娏鳒p小時(shí)，則（）A．a(chǎn)環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，有收縮趨勢(shì) B．a(chǎn)環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，有擴(kuò)張趨勢(shì) C．c環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，有收縮趨勢(shì) D．c環(huán)中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，有擴(kuò)張趨勢(shì)15．（2019秋?徐匯區(qū)期末）如圖，金屬圓環(huán)a與均勻帶正電的絕緣圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)b在其所在平面內(nèi)繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時(shí)，a中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且具有擴(kuò)張趨勢(shì)，由此可知，圓環(huán)b（）A．順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) B．順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C．逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D．逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)16．（2019秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有向右的電流I，金屬線圈①與直導(dǎo)線垂直放置于其正下方，線圈②中心軸線與直導(dǎo)線重合，線圈③直徑與直導(dǎo)線重合，線圈④與直導(dǎo)線共面放置于其正下方。在電流I均勻增大的過(guò)程中（）A．從左向右看，線圈①中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏?B．從左向右看，線圈②中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏?C．正視線圈③中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏?D．正視線圈④中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较螂娏?7．（2019秋?虹口區(qū)期末）如圖所示，水平放置的條形磁鐵中央，有一閉合金屬?gòu)椥詧A環(huán)，條形磁鐵中心線與圓環(huán)的軸線重合。現(xiàn)將圓環(huán)沿半徑向外均勻擴(kuò)大，則（）A．穿過(guò)圓環(huán)的磁通量增大 B．圓環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流 C．從左往右看，圓環(huán)中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D．圓環(huán)受到磁鐵的作用力沿半徑向外18．（2019秋?寶山區(qū)期末）長(zhǎng)直導(dǎo)線與環(huán)形導(dǎo)線固定在同一平面內(nèi)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有圖示方向的電流。當(dāng)電流大小逐漸減弱時(shí)（）A．環(huán)形導(dǎo)線有收縮的趨勢(shì) B．環(huán)形導(dǎo)線有遠(yuǎn)離長(zhǎng)直導(dǎo)線的趨勢(shì) C．環(huán)形導(dǎo)線中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D．環(huán)形導(dǎo)線中有感應(yīng)電流，但方向無(wú)法確定19．（2020秋?青浦區(qū)期末）如圖所示，一金屬線圈用絕緣細(xì)線掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方有有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度大于線圈直徑。拉直細(xì)線，將線圈拉離平衡位置由磁場(chǎng)外靜止釋放，線圈擺動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若不計(jì)空氣阻力，則（）A．線圈向右穿過(guò)磁場(chǎng)后，還能擺至原來(lái)釋放時(shí)的高度 B．只有在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈中才有感應(yīng)電流 C．在擺動(dòng)過(guò)程中，線圈中始終有感應(yīng)電流 D．線圈最終將在磁場(chǎng)中來(lái)回?cái)[動(dòng)20．（2019秋?黃浦區(qū)期末）位于磁場(chǎng)中的甲、乙兩個(gè)矩形金屬線框可繞各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩根導(dǎo)線將兩個(gè)線框按如圖方式連接?，F(xiàn)用外力使甲線框順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻甲、乙線框恰處于如圖所示的位置。設(shè)此時(shí)乙線框的ab邊受到的安培力為F，則（）A．F向上，乙線框表示電動(dòng)機(jī)的原理 B．F向上，乙線框表示發(fā)電機(jī)的原理 C．F向下，乙線框表示電動(dòng)機(jī)的原理 D．F向下，乙線框表示發(fā)電機(jī)的原理二．填空題（共8小題）21．（2021秋?徐匯區(qū)期末）有一種手電筒，當(dāng)其電池的電能耗盡時(shí)，搖晃它，即可為電池充電，在這個(gè)搖晃過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為電能；如果將這種手電筒搖晃一次，相當(dāng)于將200g的重物舉高20cm，每秒搖兩次，則搖晃手電筒的平均功率為W，g＝10m/s2。22．（2021秋?黃浦區(qū)期末）直導(dǎo)線ab內(nèi)通有穩(wěn)恒電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)方向如圖，導(dǎo)線中的電流方向?yàn)椋ㄟx填“從a到b”或“從b到a”）；一線框從M處沿ab所在豎直平面向下移動(dòng)到N處，線框內(nèi)的磁通量變化情況是。23．（2020秋?閔行區(qū)期末）如圖，逆時(shí)針環(huán)形電流I外有一被擴(kuò)張的軟金屬?gòu)椈扇?，?dāng)其由環(huán)形電流外側(cè)收縮到內(nèi)側(cè)虛線位置過(guò)程中，彈簧圈p內(nèi)的磁通量大小變化情況為；彈簧圈p所受安培力的方向沿半徑。24．（2020秋?松江區(qū)期末）如圖所示，一塊蹄形磁鐵放在水平臺(tái)秤上，金屬棒AB固定在兩個(gè)磁極之間。當(dāng)AB中通入電流時(shí)，臺(tái)秤示數(shù)減小。則AB棒所受安培力的方向?yàn)?，電流的方向?yàn)椤? 25．（2021秋?寶山區(qū)期末）磁懸浮高速列車(chē)在我國(guó)已投入正式運(yùn)行，磁懸浮的原理如圖所示。圖中A是圓柱形磁鐵，B是超導(dǎo)圓環(huán)，將B靠近A，水平放在A的上方，它就能在磁場(chǎng)力的作用下保持懸浮。在B靠近A的過(guò)程中，B中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是因?yàn)?。由B中的感應(yīng)電流方向可知，A的上端為極。26．（2020秋?嘉定區(qū)期末）兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)。當(dāng)AB在外力F的作用下水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒CD中感應(yīng)電流的方向?yàn)?，它?huì)向運(yùn)動(dòng)。27．（2020秋?黃浦區(qū)期末）如圖（a），質(zhì)量為0.01kg、電阻為0.1Ω的正方形金屬線框abcd位于豎直平面內(nèi)。線框下方有一垂直于線框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其水平邊界MN與線框bc邊平行。圖（b）是線框從距MN某一高度處由靜止開(kāi)始下落，直到ad邊恰進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程的v﹣t圖象。則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為T(mén)，0～0.2s時(shí)間內(nèi)線框上產(chǎn)生的焦耳熱為J。（空氣阻力恒定，重力加速度g＝10m/s2）28．（2021秋?虹口區(qū)期末）研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的器材如圖連接，線圈A放置在線圈B中。電鍵C和D均處于閉合狀態(tài)時(shí)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，檢流計(jì)G的指針向右偏轉(zhuǎn)。若變阻器的滑片位置不變，閉合C，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后再閉合D，則檢流計(jì)的指針。若C、D均處于閉合狀態(tài)，斷開(kāi)C時(shí)，則檢流計(jì)的指針（均選填“向左偏轉(zhuǎn)”、“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。三．實(shí)驗(yàn)題（共4小題）29．（2020秋?寶山區(qū)期末）（1）在“用DIS研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，封閉氣體的壓強(qiáng)p用測(cè)量，體積V由讀出。（2）在“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”實(shí)驗(yàn)中，將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。將條形磁鐵的N極、S極分別插入、抽出線圈，線圈中的感應(yīng)電流方向分別如甲、乙、丙、丁圖所示。則甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與條形磁鐵磁場(chǎng)的方向，由此可知，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的的增加。再經(jīng)過(guò)思考乙、丙、丁圖所示的情況，本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是。30．（2021秋?崇明區(qū)期末）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距L＝0.5m，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，上端與一阻值為R＝0.2Ω電阻連接。在虛線以下有一足夠大勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面。一質(zhì)量m＝0.025kg，電阻r＝0.1Ω導(dǎo)體棒水平置于導(dǎo)軌上，離磁場(chǎng)上邊界的距離h＝0.45m。靜止釋放導(dǎo)體棒，求：（重力加速度g取10m/s2，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終良好接觸。）（1）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后電阻R上的電流方向；（選填“向左”、“向右”）（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1大小和加速度a1大小與方向；（3）簡(jiǎn)要描述金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，速度如何變化和加速度變化情況。①速度變化情況：；②加速度如何變化：。（4）下滑過(guò)程中電阻R上的最大功率Pm。31．（2020秋?楊浦區(qū)期末）如圖為“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線將所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整。根據(jù)你的連線，在閉合電鍵S前，滑動(dòng)片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的（選填：“最左端”、“中間”或“最右端”）。（2）在完成“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”這一實(shí)驗(yàn)后，接下來(lái)繼續(xù)使用這一實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”這一實(shí)驗(yàn)。閉合電鍵S、使A放置在B線圈中保持靜止，減小滑動(dòng)變阻器的阻值，觀察到檢流計(jì)G的指針向左偏轉(zhuǎn)。根據(jù)這一現(xiàn)象判斷，當(dāng)A線圈相對(duì)B線圈向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)的指針（選填：“向左”或“向右”）偏轉(zhuǎn)，并寫(xiě)出你的判斷依據(jù)：。32．（2019秋?靜安區(qū)期末）在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中（1）下圖給出了可供使用的實(shí)驗(yàn)器材，某同學(xué)選擇了電源、開(kāi)關(guān)和帶鐵芯的原副線圈，還需選擇的器材有：。（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程是能轉(zhuǎn)化為能；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是能轉(zhuǎn)化為能。（3）（多選）下面四幅圖中，“+”和“﹣”分別表示靈敏電流計(jì)的正、負(fù)接線柱。已知電流從正接線柱流入靈敏電流計(jì)時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)，電流從負(fù)接線柱流入時(shí)，指針向負(fù)接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn)。圖中給出了條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向、指針偏轉(zhuǎn)方向或螺線管的繞線方向，以下判斷正確的是（A）甲圖中電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)方向向右（B）乙圖中螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向向下（C）丙圖中條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)（D）丁圖中螺線管的繞線方向從上往下看為順時(shí)針?lè)较蛩模?jì)算題（共28小題）33．（2021秋?浦東新區(qū)期末）如圖，θ＝37°的足夠長(zhǎng)且固定的粗糙絕緣斜面頂端放有質(zhì)量M＝0.024kg的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體框與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25。一電阻R＝3Ω、長(zhǎng)度L＝0.6m的光滑金屬棒CD置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF，且EF與斜面底邊平行。初始時(shí)CD與EF相距s0＝0.03m，讓金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放，金屬棒下滑距離s1＝0.03m后勻速進(jìn)入方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)并保持勻速運(yùn)動(dòng)。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，且在運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終未脫離導(dǎo)體框。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝1T、方向垂直于斜面向上，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）棒CD在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)棒中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）棒CD的質(zhì)量m以及金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框的加速度a；（3）從開(kāi)始到導(dǎo)體框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）用文字簡(jiǎn)要說(shuō)明，導(dǎo)體框由靜止釋放至EF邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界的過(guò)程中，有哪些力對(duì)它做功及對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化情況。34．（2021秋?奉賢區(qū)期末）如圖，質(zhì)量m＝0.01kg的金屬棒ab置于光滑的金屬框上，框兩側(cè)接有電阻R1和R2，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)讓棒ab在框上由靜止開(kāi)始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知棒ab長(zhǎng)L＝0.5m，棒ab與框接觸始終良好。棒ab的電阻為r＝0.5Ω，電阻R1和R2的阻值分別為6Ω和3Ω，運(yùn)動(dòng)t＝2s時(shí)測(cè)得流過(guò)R1的電流為0.02A。則：（1）棒ab中的感應(yīng)電流方向；（2）t＝2s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；（3）棒ab的加速度的大??；（4）t＝2s時(shí)外力做功的功率。35．（2021秋?楊浦區(qū)期末）半徑為R的金屬圓環(huán)水平固定，電阻忽略不計(jì)。圓環(huán)內(nèi)存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＞2R），其單位長(zhǎng)度電阻值為r。圖（a）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O1點(diǎn)，t＝0時(shí)刻起，從圖示位置以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，棒始終與速度方向垂直。圖（b）中導(dǎo)體棒與圓環(huán)相切于O2點(diǎn)，t＝0時(shí)刻起，以O(shè)2點(diǎn)為軸從圖示位置起在水平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)過(guò)180°，角速度為ω；導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面時(shí)與環(huán)接觸良好。（1）分析說(shuō)明圖（a）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面過(guò)程中流過(guò)導(dǎo)體棒的電流變化情況；（2）求圖（b）中導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式；（3）若圖（a）、圖（b）中導(dǎo)體棒掃過(guò)整個(gè)環(huán)面所用時(shí)間相同，試比較兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小。36．（2021秋?閔行區(qū)期末）如圖（a）所示，兩根不計(jì)電阻、間距L＝0.5m的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.4T。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R＝4Ω的電阻。元件Z的U﹣I圖像如圖（b）所示，當(dāng)流過(guò)元件Z的電流大于或等于I0時(shí)，電壓穩(wěn)定為Um。其中I0＝0.25A，Um＝2.0V。質(zhì)量為m、不計(jì)電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對(duì)原磁場(chǎng)的影響。（1）閉合開(kāi)關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，測(cè)得金屬棒下落的最大速度v1＝20m/s，試確定金屬棒中此時(shí)的電流大小和方向；（2）試確定金屬棒質(zhì)量m；（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，由靜止釋放同一根金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2；（4）先閉合開(kāi)關(guān)S，由靜止釋放同一金屬棒，金屬棒達(dá)到最大速度后，再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。忽略回路中電流突變的時(shí)間，求S斷開(kāi)瞬間金屬棒的加速度大小a。37．（2020秋?楊浦區(qū)期末）如圖（a），磁力剎車(chē)是為保證過(guò)山車(chē)在最后進(jìn)站前的安全而設(shè)計(jì)的一種剎車(chē)形式。磁場(chǎng)很強(qiáng)的釹磁鐵長(zhǎng)條安裝在軌道上，剎車(chē)金屬片安裝在過(guò)山車(chē)底部或兩側(cè)。簡(jiǎn)化為圖（b）的模型，相距為l、水平放置的導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，整個(gè)回路中的等效電阻為R，將過(guò)山車(chē)上的剎車(chē)金屬片等效為一根金屬桿AB，過(guò)山車(chē)的質(zhì)量為m。不計(jì)軌道摩擦和空氣阻力。（1）求水平磁力剎車(chē)減速的加速度a大小隨速度v變化的關(guān)系式；（2）試比較用磁力剎車(chē)和用摩擦力剎車(chē)的區(qū)別；（3）若過(guò)山車(chē)進(jìn)入水平磁力剎車(chē)軌道開(kāi)始減速時(shí)，速度為30m/s，剎車(chē)產(chǎn)生的加速度大小為15m/s2。過(guò)山車(chē)的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足：v＝v0﹣x（設(shè)水平軌道起點(diǎn)x＝0）。在圖（c）中畫(huà)出水平磁力剎車(chē)減速的加速度大小隨速度變化的圖線，并求出過(guò)山車(chē)在水平軌道上減速到10m/s時(shí)滑行的距離。38．（2020秋?嘉定區(qū)期末）如圖甲所示，兩條相距l(xiāng)＝1m的水平粗糙導(dǎo)軌左端接一定值電阻。t＝0s時(shí)，一質(zhì)量m＝1kg、阻值r＝0.5Ω的金屬桿，在水平外力的作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，5s末到達(dá)MN，MN右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，方向垂直紙面向內(nèi)。當(dāng)金屬桿到達(dá)MN后，保持外力的功率不變，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)，8s末開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過(guò)程金屬桿的v﹣t圖象如圖乙所示。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，桿和導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g＝10m/s2。試計(jì)算：（1）進(jìn)入磁場(chǎng)前，金屬桿所受的外力F；（2）金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN時(shí)拉力的功率Pm；（3）電阻的阻值R；（4）說(shuō)說(shuō)0～8s內(nèi)功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系。若前8s金屬桿克服摩擦力做功127.5J，試求這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。39．（2020秋?虹口區(qū)期末）如圖（a），質(zhì)量m1＝2kg、寬度L＝1m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計(jì)、質(zhì)量m2＝1kg的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，始終與導(dǎo)軌接觸良好，MNcb構(gòu)成矩形。棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。開(kāi)始時(shí)MN左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻R＝0.2Ω，右側(cè)導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻R0＝0.1Ω/m。以ef為界，其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B＝1T。在t＝0時(shí)，一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌的bc邊上，使導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始做加速度a＝2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2。求：（1）t＝2s時(shí)，MN中電流I的大小和方向；（2）t＝2s時(shí)，MN對(duì)金屬導(dǎo)軌施加摩擦力Ff的大小；（3）在圖（b）中定性畫(huà)出拉力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系圖象。要求標(biāo)出相關(guān)數(shù)據(jù)，并作出說(shuō)明。40．（2021秋?寶山區(qū)期末）如圖所示，MN、PQ為在同一水平面上放置的、足夠長(zhǎng)的平行粗糙導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端接有理想電壓表V、電鍵S和阻值為R的電阻。將一根質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，cd棒的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，整個(gè)裝置處于豎直向下的，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若cd棒在垂直于它的水平恒力F作用下，正以v0速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)。求：（1）在圖示情況下電壓表的讀數(shù)U；（2）合上電鍵S的瞬間，cd棒的加速度a；（3）合上電鍵S后，電阻R能產(chǎn)生的最多焦耳熱QR；（4）合上電鍵S后，cd棒克服摩擦力所能做的最多的功Wf。41．（2020秋?寶山區(qū)期末）如圖所示，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為0.2kg，用絕緣細(xì)線懸掛后，恰好與寬度為0.5m的光滑水平導(dǎo)軌良好接觸。導(dǎo)軌上還固定另一導(dǎo)體棒cd，整個(gè)裝置處于豎直向上的B＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)將ab棒向右拉起0.8m高后無(wú)初速釋放，當(dāng)首次擺到最低點(diǎn)與導(dǎo)軌接觸后，還能向左擺到0.45m高。已知ab棒和cd棒的電阻均為0.2Ω，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，g取10m/s2。對(duì)于上述ab棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，試求：（1）ab棒剛接觸導(dǎo)軌時(shí)其中電流的方向；（2）ab棒剛接觸導(dǎo)軌時(shí)其中電流的大?。唬?）ab棒在接觸導(dǎo)軌的瞬間，電流通過(guò)cd棒所做的功；（4）ab棒在接觸導(dǎo)軌的瞬間，通過(guò)ab棒截面的電荷量。42．（2020秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌固定在與水平面成θ＝37°的斜面上（斜面未畫(huà)出），導(dǎo)軌各相鄰段互相垂直，導(dǎo)軌頂端接有阻值R＝3Ω的電阻。已知寬軌間距L1＝1m，寬軌長(zhǎng)S1＝1m，窄軌間距L2＝0.5m，窄軌長(zhǎng)S2＝2m。pq連線以下區(qū)域有垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝2.0T，bp＝cq＝0.27m?，F(xiàn)有一根長(zhǎng)度等于L1、電阻為r＝2Ω、質(zhì)量m＝0.2kg的金屬棒從寬軌頂端由靜止釋放，金屬棒到達(dá)寬軌底部和窄軌底部之前都已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)通過(guò)電阻R的電流I1的大小和方向；（2）金屬棒剛離開(kāi)寬軌時(shí)速度v2的大小；（3）在金屬棒的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。43．（2019秋?虹口區(qū)期末）一種可測(cè)速的跑步機(jī)的測(cè)速原理如圖所示。該機(jī)底面固定有間距為L(zhǎng)、寬度為d的平行金屬電極。電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左側(cè)與電壓表和電阻R相連接。絕緣橡膠帶上每隔距離d就嵌入一個(gè)電阻為r的平行細(xì)金屬條，跑步過(guò)程中，絕緣橡膠帶跟隨腳步一起運(yùn)動(dòng)，金屬條和電極之間接觸良好且任意時(shí)刻僅有一根金屬條處于磁場(chǎng)中。現(xiàn)在測(cè)出t時(shí)間內(nèi)電壓表讀數(shù)為恒為U，設(shè)人與跑步機(jī)間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，求：（1）判斷電阻R的電流方向。（2）該人跑步過(guò)程中，是否勻速？給出定性判斷理由。（3）求t時(shí)間內(nèi)的平均跑步速度。（4）若跑步過(guò)程中，人體消耗的能量有20%用于克服磁場(chǎng)力做功，求t時(shí)間內(nèi)人體消耗的能量。44．（2019秋?寶山區(qū)期末）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計(jì)）間距為L(zhǎng)，水平部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒a、b與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒a從h高處自靜止沿導(dǎo)軌下滑、金屬棒b開(kāi)始靜止。已知a棒質(zhì)量為3m，b棒質(zhì)量為m，電阻均為R．試求：（1）當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大?。唬?）當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，b棒的加速度大小；（3）假設(shè)兩棒沒(méi)有相碰，且b棒的最終速度為，此過(guò)程中b棒產(chǎn)生的熱量；（4）在v﹣t坐標(biāo)系中定性畫(huà)出a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后兩棒的運(yùn)動(dòng)圖象。45．（2021秋?虹口區(qū)期末）如圖，電阻不計(jì)的光滑平行金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌與水平面夾角θ＝53°，導(dǎo)軌間距l(xiāng)＝1m，中間的abcd區(qū)域內(nèi)存在寬度為l、垂直于導(dǎo)軌向上的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.3T。甲、乙、丙三根完全相同的金屬桿，質(zhì)量均為m＝0.03kg。初始時(shí)刻，甲位于磁場(chǎng)的上邊界，乙位于甲的上方l處，丙固定在導(dǎo)軌的底端。同時(shí)由靜止釋放甲、乙兩桿，并立即對(duì)甲施加一個(gè)平行于導(dǎo)軌的外力F，使甲在磁場(chǎng)內(nèi)保持沿導(dǎo)軌向下的加速度a＝gsinθ的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知乙進(jìn)入磁場(chǎng)即開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲、乙均與導(dǎo)軌接觸良好，g取10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。求：（1）乙進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間，乙中的電流強(qiáng)度I乙；（2）每根金屬桿的電阻R；（3）甲在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電路總功率每增大0.1W，甲沿導(dǎo)軌下滑的距離為多少？（4）試寫(xiě)出乙穿出磁場(chǎng)前的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（甲尚未與丙碰撞），甲的電功率隨時(shí)間變化的表達(dá)式，并畫(huà)出相應(yīng)的圖像。46．（2021秋?徐匯區(qū)期末）如圖所示，兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)軌間距為l，左端接有阻值R的定值電阻。兩根完全相同的輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l、電阻為r的導(dǎo)體棒ab。開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)。導(dǎo)體棒ab在水平向右的拉力作用下，從靜止開(kāi)始向右移動(dòng)一段距離，在此過(guò)程中拉力做功為W。撤去拉力，當(dāng)彈簧第一次恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)閉合電鍵K，此時(shí)通過(guò)電鍵的電流強(qiáng)度為I。導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，不計(jì)空氣阻力與彈簧形變過(guò)程中的能量損失。求：（1）電鍵閉合瞬間，流過(guò)ab棒的電流方向與回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）電鍵閉合瞬間，ab棒的速度大小v與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（3）畫(huà)出電鍵閉合后，電路中的電功率P電隨時(shí)間t變化的大致圖像，并分析說(shuō)明圖線與坐標(biāo)軸所圍的總面積大小。47．（2021秋?靜安區(qū)期末）如圖（a）所示，兩條相距為L(zhǎng)的光滑固定平行金屬導(dǎo)軌，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。虛線AB、CD均與導(dǎo)軌垂直，間距為d，在AB與CD之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。兩根相同的導(dǎo)體棒OP、MN，質(zhì)量均為m，電阻均為R，將其先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。從棒OP進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到棒MN離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹梗鬟^(guò)棒OP的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖（b）所示。（1）請(qǐng)判斷棒OP在磁場(chǎng)內(nèi)做怎樣的運(yùn)動(dòng)，求出圖（b）中I1的大小；（2）求棒MN離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v的大小；（3）求從棒OP進(jìn)入磁場(chǎng)到棒MN離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的總熱量Q；（4）若縮短導(dǎo)體棒OP、MN釋放的時(shí)間間隔，從棒OP進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)定性畫(huà)出流過(guò)棒OP的電流隨時(shí)間變化的圖像。48．（2020秋?黃浦區(qū)期末）足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌所在平面水平、電阻不計(jì)。導(dǎo)軌處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒垂直放置在導(dǎo)軌上且始終與導(dǎo)軌接觸良好。兩金屬導(dǎo)軌的左端連接如圖所示的電路，其中R1＝2R0，R2＝4R0?，F(xiàn)將電阻箱R3的電阻調(diào)為12R0，對(duì)金屬棒施加一水平向右的恒力F，求：（1）金屬棒上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Emax；（2）金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速率vmax；（3）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒與電阻R2的發(fā)熱功率之比；（4）從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至最大速率的過(guò)程中，若棒上產(chǎn)生的熱量是Q，則此過(guò)程中恒力F做的功W是多少？49．（2020秋?徐匯區(qū)期末）如圖，MN、PQ為間距為L(zhǎng)、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為θ，P、M間連接一個(gè)阻值為R的定值電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從ab位置以較大的初速度v1開(kāi)始下滑，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)，速度減小為v2，在此過(guò)程中整個(gè)電路產(chǎn)生的總的焦耳熱為Q。求：（1）開(kāi)始下滑時(shí)金屬棒兩端的電壓U；（2）當(dāng)金屬棒滑行至cd時(shí)的加速度a；（3）在此過(guò)程中金屬棒的重力勢(shì)能變化量ΔEp。50．（2020秋?靜安區(qū)期末）如圖，兩條相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩相同的導(dǎo)體棒ab和cd質(zhì)量均為m、電阻均為r，靜止在導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力）。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?，F(xiàn)用方向水平向右、大小為F的恒力拉動(dòng)ab棒，此過(guò)程中cd棒始終靜止，兩棒與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度為g。（1）求ab棒剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)的加速度a的大??；（2）求ab棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v的大小及此時(shí)cd棒上的電功率P；（3）請(qǐng)分析、說(shuō)明整個(gè)過(guò)程中，ab棒的運(yùn)動(dòng)情況及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系；（4）若改變F的大小，拉動(dòng)ab棒的過(guò)程中cd棒仍始終靜止，請(qǐng)分析說(shuō)明F的大小范圍及相應(yīng)的ab棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v的大小范圍，作出ab棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)速度v隨F變化的v﹣F圖象，并在圖中相應(yīng)位置標(biāo)出圖線起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)值。51．（2020秋?閔行區(qū)期末）如圖，兩根電阻不計(jì)、互相平行的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距L＝1m；在水平虛線間有與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，磁場(chǎng)區(qū)域的高度d＝1m，導(dǎo)體棒a的質(zhì)量ma未知、電阻Ra＝1Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量mb＝0.05kg、電阻Rb＝1.5Ω，它們分別從圖中M、N處同時(shí)由靜止開(kāi)始在導(dǎo)軌上向下滑動(dòng)，b勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)b剛穿出磁場(chǎng)時(shí)a正好進(jìn)入磁場(chǎng)并勻速穿過(guò)，取g＝10m/s2，不計(jì)a、b棒之間的相互作用，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌接觸良好，求：（1）b棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程所用的時(shí)間；（2）a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)兩端的電勢(shì)差；（3）棒a的質(zhì)量；（4）從靜止釋放到a棒剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中a棒產(chǎn)生的焦耳熱。52．（2020秋?崇明區(qū)期末）如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面成α角，電阻忽略?？臻g有一足夠大、與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌通過(guò)電鍵連接一電動(dòng)勢(shì)為E內(nèi)阻不計(jì)的電源。質(zhì)量均為m、電阻均為R的導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，其中ab可以自由滑動(dòng)，cd固定。（1）閉合電鍵后釋放ab，它恰能靜止在導(dǎo)軌上，求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向（方向請(qǐng)標(biāo)在磁感線上）；（2）斷開(kāi)電鍵，ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求ab運(yùn)動(dòng)的最大加速度和最大速度；（3）在ab上標(biāo)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電流方向。在ab棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)以后，簡(jiǎn)要分析回路中的能量轉(zhuǎn)化情況。53．（2021秋?嘉定區(qū)期末）如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)、間距L＝1m、電阻不計(jì)的光滑平行導(dǎo)軌水平固定，在導(dǎo)軌的左側(cè)接R＝2Ω的定值電阻，質(zhì)量m＝1kg，電阻r＝0.5Ω的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌水平放置，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面?，F(xiàn)用水平恒力F＝4N向右拉動(dòng)金屬桿，使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若金屬桿初始時(shí)距離磁場(chǎng)邊界s1＝0.5m，進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間撤去外力。（1）求金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度大小v1，并判斷此時(shí)a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低；（2）進(jìn)入磁場(chǎng)后，金屬桿的速度v隨它在磁場(chǎng)中位移s2的變化規(guī)律滿足：v＝v1﹣ks2，k的大小為1.6，則當(dāng)金屬桿運(yùn)動(dòng)至s2＝1m位置處的加速度a2；（3）以金屬桿初始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，試在圖乙中畫(huà)出金屬桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度v隨位移s的變化圖線（要有解析過(guò)程，并在坐標(biāo)軸上標(biāo)出關(guān)鍵點(diǎn)）；（4）描述金屬桿在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的變化情況，并計(jì)算電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。54．（2020秋?奉賢區(qū)期末）如圖所示，足夠長(zhǎng)的不計(jì)電阻的平行光滑金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，一端連接阻值為R的電阻，導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力。t＝0時(shí)刻，MN棒與DE的距離為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，問(wèn)：（1）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，給MN棒一初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，求其最大加速度；（2）若保持磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，施加一個(gè)向右的水平拉力，MN棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)。試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度推導(dǎo)MN棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大??；（3）若不施加拉力等其他外力的情況下，從t＝0時(shí)開(kāi)始改變磁感應(yīng)強(qiáng)度，要使導(dǎo)體棒MN保持恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，試問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t變化的情況。55．（2019秋?崇明區(qū)期末）如圖所示，由10根長(zhǎng)度都是L的金屬桿連接成的一個(gè)“目”字型的矩形金屬框abcdefgh，放在紙面所在的平面內(nèi)。有一個(gè)寬度也為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界跟de桿平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿ah、bg、cf、de的電阻都為r，其他各桿的電阻不計(jì)，各桿端點(diǎn)間接觸良好?，F(xiàn)用水平向右的外力F，以速度v勻速地把金屬框從磁場(chǎng)的左邊界水平向右拉，從de桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：（1）de剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ah中的電流強(qiáng)度大小和方向。（2）de進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，作用在de上的外力F大小。（3）從開(kāi)始計(jì)時(shí)到ah離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，電流在de桿上做的功。（4）從開(kāi)始計(jì)時(shí)到ah剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)ah某一橫截面總的電荷量q。56．（2019秋?松江區(qū)期末）如圖甲所示，abcd是一粗細(xì)均勻、電阻為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框，放在傾角為θ、足夠長(zhǎng)的光滑斜面頂端，有界磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，ef、gh為其上、下邊界，上邊界ef與cd邊相距為d0，ab、cd、ef、gh均與斜面的底邊平行。現(xiàn)將正方形線框從圖示位置由靜止釋放，ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框剛好勻速運(yùn)動(dòng)。求：（1）ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度大小；（2）在線框進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)線框某一橫截面的電荷量；（3）在線框穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，cd邊中產(chǎn)生的電能；（4）若線框釋放的初始位置稍稍降低，請(qǐng)?jiān)趫D乙中定性畫(huà)出線框在斜面上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象，并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。57．（2019秋?黃浦區(qū)期末）如圖，質(zhì)量為m、阻值為R、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，從位置A由靜止下落，恰能豎直且勻速進(jìn)入下方磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)（不計(jì)空氣阻力）。求：（1）在A位置時(shí)線框的下邊到磁場(chǎng)上邊界的距離h；（2）線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線截面的電量q和線框上產(chǎn)生的熱量Q；（3）分析并說(shuō)明從開(kāi)始下落到線框下邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界的過(guò)程中，線框機(jī)械能的變化情況。58．（2019秋?徐匯區(qū)期末）發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類(lèi)似性，源于它們機(jī)理上的類(lèi)似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I．求：（1）圖1、2中棒ab受到的安培力F1、F2；（2）在△t時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能；（3）請(qǐng)簡(jiǎn)述圖1中，做功與能量變化的情況。59．（2020秋?青浦區(qū)期末）如圖所示，電阻為0.1Ω的正方形單匝線圈abcd的邊長(zhǎng)為0.2m，bc邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣重合。磁場(chǎng)的寬度大于線圈的邊長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T。在水平恒力作用下，線圈以2m/s的速度向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。求：（1）線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，所受的磁場(chǎng)力FA；（2）從線圈bc邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ad邊恰好進(jìn)入磁場(chǎng)的這一段時(shí)間里，線圈中產(chǎn)生的熱量Q；（3）請(qǐng)分析說(shuō)明從線圈bc邊開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)到ad邊恰好離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈的運(yùn)動(dòng)情況。60．（2019秋?浦東新區(qū)期末）如圖所示，固定的直角金屬軌道足夠長(zhǎng)，左側(cè)傾角θ1＝37°，右側(cè)傾角θ2＝53°，軌道寬均為L(zhǎng)＝1.0m，整個(gè)裝置處于B＝1.0T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于右側(cè)軌道平面向上。質(zhì)量分別為m1＝1.0kg、m2＝0.4kg的導(dǎo)體棒ab、cd，水平放在左、右兩側(cè)軌道上并與軌道垂直。已知ab、cd棒的電阻均為R＝1.0Ω，其余電阻不計(jì)，兩棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，sin53°＝0.8．由靜止同時(shí)釋放兩棒，在棒下滑過(guò)程中（1）判斷cd棒中感應(yīng)電流的方向；（2）通過(guò)分析說(shuō)明cd棒下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況，并計(jì)算ab棒中電功率的最大值；（3）通過(guò)分析、推理和計(jì)算，說(shuō)明ab棒在下滑過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況。

上海高考物理一模匯編之《電磁感應(yīng)》(2020-2022)答案與解析一．選擇題（共20小題）1．【答案與解析】根據(jù)電流間的相互作用力關(guān)系：同向電流相互吸引，反向電流相互排斥，所以通以同向電流后，電流間相互吸引，所以整個(gè)圓筒有沿軸線上下壓縮，同時(shí)沿半徑向外膨脹的趨勢(shì)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。2．【答案與解析】A、未接導(dǎo)線時(shí)，表針晃動(dòng)過(guò)程中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線，表內(nèi)線圈會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、未接導(dǎo)線時(shí)，未連成閉合回路，沒(méi)有感應(yīng)電流，所以不受安培力，故B錯(cuò)誤；CD、接上導(dǎo)線后，表針晃動(dòng)過(guò)程中表內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路閉合有感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可知，線圈會(huì)受到與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的安培力作用，所以表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。3．【答案與解析】裝置的原理是利用電磁阻尼。當(dāng)薄板進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，薄板受安培力，安培力總是阻礙導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，從而使薄板盡快停下來(lái)。只有D項(xiàng)阻礙上下左右振動(dòng)最有效。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。4．【答案與解析】由右手螺旋定則可判定通電導(dǎo)線磁場(chǎng)的方向：線圈13處角平分線上磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，線圈4中磁場(chǎng)垂直紙面向里，線圈2中磁場(chǎng)垂直紙面向外；AC、根據(jù)矢量合成的特點(diǎn)可知，線圈13所在的區(qū)域的角平分線上磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則穿過(guò)線圈1與3的磁通量為零，當(dāng)電流變化時(shí)不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流，故AC錯(cuò)誤；B、線圈2中磁場(chǎng)垂直紙面向外，當(dāng)電流增大時(shí)穿過(guò)2的磁通量向外增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈2中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故B錯(cuò)誤；D、線圈4中磁場(chǎng)垂直紙面向里，當(dāng)電流增大時(shí)穿過(guò)4的磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈4中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，故D正確。故選：D。5．【答案與解析】A、直導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)時(shí)對(duì)稱(chēng)的，圓環(huán)在中間時(shí)，通過(guò)圓環(huán)的磁通量為零，金屬環(huán)垂直紙面向外平移時(shí)，圓環(huán)的磁通量不變，不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B、左側(cè)的電流減小，根據(jù)安培定則，則左側(cè)電流在環(huán)所在處產(chǎn)生的向外的磁場(chǎng)減弱，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍蔅錯(cuò)誤；C、金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直紙面向里并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍蔆錯(cuò)誤；D、右側(cè)電流反向，則穿過(guò)圓環(huán)的磁通量從零變成垂直紙面向外，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故D正確；故選：D。6．【答案與解析】AC、當(dāng)S極磁單極子穿過(guò)超導(dǎo)線圈的過(guò)程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時(shí)，穿過(guò)線圈中磁通量增加，且磁場(chǎng)方向從下向上，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針，故A錯(cuò)誤、C錯(cuò)誤；BD、當(dāng)磁單極子遠(yuǎn)離線圈時(shí)，穿過(guò)線圈中磁通量減小，且磁場(chǎng)方向從上向下，所以由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下，再由右手螺旋定則可確定感應(yīng)電流方向順時(shí)針，因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，故B錯(cuò)誤，D正確；故選：D。7．【答案與解析】A、t1到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線的電流方向向上，在減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處垂直于線框平面向里，也在減小，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框的感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同，根據(jù)右手螺旋定則可得，電流的方向?yàn)閍bcda；根據(jù)楞次定律的推廣可知，為阻礙磁通量的減少，線框有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則線框受力向左，故A錯(cuò)誤；B、t2到t3時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線的電流方向向下，在增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處垂直于線框平面向外，也在增大，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框的感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，根據(jù)右手螺旋定則可得，電流的方向?yàn)閍bcda；根據(jù)楞次定律的推廣可知，為阻礙磁通量的增大，線框有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則線框受力向右，故B錯(cuò)誤；C、在0到t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線的電流方向向上，在增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在線框處垂直于線框平面向里，也在增大，根據(jù)楞次定律可知，導(dǎo)線框的感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反，根據(jù)右手螺旋定則可得，電流的方向?yàn)閍dcba；根據(jù)楞次定律的推廣可知，為阻礙磁通量的增大，線框有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則線框受力向右；結(jié)合A選項(xiàng)的分析，可知0到t2時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向會(huì)發(fā)生變化，線框受力方向也發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D、結(jié)合AB選項(xiàng)的分析可知，在t1到t3時(shí)間內(nèi)，線框內(nèi)感應(yīng)電流方向不變，但線框受力方向改變，故D正確。故選：D。8．【答案與解析】MN上電流的方向向上，由安培定則可知線圈abcd處的磁場(chǎng)的方向向里。A、MN中的電流增大時(shí)，向里穿過(guò)線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，abcd內(nèi)產(chǎn)生沿逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則可知，ab邊受到的安培力的方向向右，bc邊受到的安培力的方向向上，cd邊受到的安培力的方向向左，da邊受到的安培力的方向向下；其中bc邊受到的安培力與da邊受到的安培力大小相等，方向相反，相互抵消；由于靠近電流MN處的磁場(chǎng)強(qiáng)，所以ab邊受到的安培力大于cd邊受到的安培力，可知線圈受到的總安培力的方向向右，所以導(dǎo)線與線圈相互排斥，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)MN向左平移時(shí)，向里穿過(guò)線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，abcd內(nèi)產(chǎn)生沿順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，根據(jù)左手定則可知，ab邊受到的安培力的方向向左，bc邊受到的安培力的方向向下，cd邊受到的安培力的方向向右，da邊受到的安培力的方向向上；其中bc邊受到的安培力與da邊受到的安培力大小相等，方向相反，相互抵消；由于靠近電流MN處的磁場(chǎng)強(qiáng)，所以ab邊受到的安培力大于cd邊受到的安培力，可知線圈受到的總安培力的方向向左，所以導(dǎo)線與線圈相互吸引，故B正確；C、當(dāng)線圈向上平移時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線與線圈之間沒(méi)有相互作用，故C錯(cuò)誤；D、線圈繞MN旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)線與線圈之間沒(méi)有相互作用，故D錯(cuò)誤。故選：B。9．【答案與解析】OO′線框的對(duì)稱(chēng)軸，由圖示可知，AB中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)穿過(guò)線圈的磁通量為零；A、AB中電流I逐漸增大，穿過(guò)線圈的磁通量為零，保持不變，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯(cuò)誤；B、AB沿圖中虛線靠近OO′，穿過(guò)線圈的磁通量仍為零，保持不變，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；C、線圈繞OO′軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°（俯視），穿過(guò)線圈abcd且垂直于AB與OO′所構(gòu)成的平面向左的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcba，故C錯(cuò)誤；D、線圈繞OO′軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°（俯視），穿過(guò)線圈abcd且垂直于AB與OO′所構(gòu)成的平面向左的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda，故D正確；故選：D。10．【答案與解析】當(dāng)一條形磁鐵正對(duì)圓環(huán)水平向右快速移動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向向左，磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，二者之間是斥力，線圈向右偏轉(zhuǎn)，由于穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”可知，線圈有收縮的趨勢(shì)，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。11．【答案與解析】A、磁感線在條形磁鐵的內(nèi)外形成閉合曲線，磁鐵外部的磁感線總數(shù)等于內(nèi)部磁感線的總數(shù)，而且磁鐵內(nèi)外磁感線方向相反。而磁鐵外部的磁感線分布在無(wú)窮大空間，當(dāng)線圈從A到B過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量增多，故A錯(cuò)誤；B、從A到B，穿過(guò)金屬環(huán)的磁通量增多，由楞次定律，可知，感應(yīng)磁場(chǎng)將會(huì)阻礙線圈磁通量變化，因而環(huán)受到的磁場(chǎng)力方向向上，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)從B到O過(guò)程中，線圈中磁鐵內(nèi)部的磁感線多于外部的磁感線，由于方向相反，外部的磁感線要將內(nèi)部的磁感線抵消一些，隨著外部磁感線越來(lái)越少，則抵消得越來(lái)越少，則磁通量將增加，故C正確；D、從B到O，穿過(guò)環(huán)的磁通量發(fā)生變化，則環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，形成的感應(yīng)磁場(chǎng)會(huì)阻礙線圈磁通量變化的，因此環(huán)受到磁場(chǎng)力的作用，故D錯(cuò)誤。故選：C。12．【答案與解析】當(dāng)線圈處在向上增強(qiáng)的磁場(chǎng)中時(shí)，線圈的向上的磁通量增大，則根據(jù)楞次定律知識(shí)可知：從上往下看，線圈中有順時(shí)針的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流從b流出，由于兩個(gè)線圈的感應(yīng)電流方向相同，根據(jù)左手定則可知，兩線圈相互吸引，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。13．【答案與解析】AB、環(huán)向下平移，磁通量向外增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向里，所以感應(yīng)電流順時(shí)針，由于感應(yīng)電流的作用效果是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以受到的安培力平行于紙面向上，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、環(huán)向上平移，磁通量向里增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直紙面向外，所以感應(yīng)電流逆時(shí)針，故C錯(cuò)誤、D錯(cuò)誤；故選：A。14．【答案與解析】A、由安培定則可知，b環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向向里，當(dāng)b環(huán)中電流逐漸減小時(shí)，在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，a環(huán)內(nèi)的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，a環(huán)有面積增大的趨勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，a環(huán)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，故AB錯(cuò)誤；CD、根據(jù)磁場(chǎng)分布的特點(diǎn)可知，c環(huán)處磁場(chǎng)的方向向外，當(dāng)b環(huán)中電流逐漸減小時(shí)，c環(huán)內(nèi)向外的磁通量減小，為阻礙磁通量的減小，c環(huán)有面積增大的趨勢(shì)，根據(jù)楞次定律可知，c環(huán)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：D。15．【答案與解析】由圖可知，a與b是同心圓環(huán)，a內(nèi)磁場(chǎng)的方向與b產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向想相同的；當(dāng)圓環(huán)b做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成的電流是變化的，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是變化的，穿過(guò)圓心處閉合線圈的磁通量將發(fā)生變化，線圈a中一定產(chǎn)生感應(yīng)電流。a具有擴(kuò)張趨勢(shì)，根據(jù)楞次定律的推廣可知，a內(nèi)的磁通量一定在減小，說(shuō)明b產(chǎn)生的磁場(chǎng)在減小，所以b做減速運(yùn)動(dòng)；a中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向里，根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，即b產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向也向里，由安培定則可知b的電流的方向也是順時(shí)針?lè)较?，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選：B。16．【答案與解析】電流的方向向右，由安培定則可知，線圈①與②的方向與磁場(chǎng)的方向平行，所以穿過(guò)線圈①、②的磁通量始終都等于0；③上下兩側(cè)的磁場(chǎng)大小是對(duì)稱(chēng)的，但方向相反，所以穿過(guò)線圈③的磁通量也始終等于0；根據(jù)安培定則可知，穿過(guò)線圈④的磁通量的方向向里；ABC、由于穿過(guò)線圈①②③的磁通量都始終為0，所以電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈①②③的磁通量都沒(méi)有變化，所以都不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故ABC都錯(cuò)誤；D、穿過(guò)線圈④的磁通量的方向向里，當(dāng)電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈④的磁通量向里增大，由楞次定律可知，線圈④中將產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流。故D正確；故選：D。17．【答案與解析】磁感線是閉合曲線，磁鐵內(nèi)部穿過(guò)線圈的磁感線條數(shù)等于外部所有磁感線的總和，圖中內(nèi)部磁感線線比外部多。外部的磁感線與內(nèi)部的磁感線方向相反，外部的磁感線將內(nèi)部抵消。A、現(xiàn)將彈性圓環(huán)均勻向外擴(kuò)大，則磁鐵外部磁感線條數(shù)多，將內(nèi)部磁感線抵消多，導(dǎo)致磁通量變小，故A錯(cuò)誤；BC、由A選項(xiàng)分析，可知，磁通量變小，則由楞次定律得，從左往右看，產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤，C正確；D、產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，在外部感線的作用下，根據(jù)左手定則可知，彈性圓環(huán)受到的安培力方向沿半徑向內(nèi)，故D錯(cuò)誤；故選：C。18．【答案與解析】A、當(dāng)電流逐漸減弱時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，穿過(guò)環(huán)形導(dǎo)線的磁通量減小，由楞次定律可知，環(huán)形導(dǎo)線的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)。故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)電流逐漸減弱時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，穿過(guò)環(huán)形導(dǎo)線的磁通量減小，由楞次定律可知，環(huán)形導(dǎo)線有靠近直導(dǎo)線的趨勢(shì)。故B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)右手定則可以判定，導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向向里，磁通量減小時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向里，是順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C。19．【答案與解析】A、線圈向右進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈中將產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知線圈的機(jī)械能將轉(zhuǎn)化為電能，所以回不到原來(lái)的高度了，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)線圈進(jìn)入或離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)磁通量發(fā)生變化，均會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C、線圈在磁場(chǎng)外或磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿管線圈磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D、在線圈不斷經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)，機(jī)械能不斷損耗過(guò)程中圓環(huán)越擺越低，最后整個(gè)圓環(huán)只會(huì)在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，因?yàn)樵诖藚^(qū)域內(nèi)沒(méi)有磁通量的變化（一直是最大值），所以機(jī)械能守恒，即線圈最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為在磁場(chǎng)區(qū)域來(lái)回?cái)[動(dòng)，故D正確；故選：D。20．【答案與解析】分析甲線框，順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，此時(shí)從上向下看，電流為順時(shí)針，故電流從a流向b，則乙線框中，根據(jù)左手定則可知，ab邊受到的安培力F向下，乙線框是在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)，屬于通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力，表示電動(dòng)機(jī)的工作原理，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。二．填空題（共8小題）21．【答案與解析】搖晃手機(jī)實(shí)際上就是人對(duì)手機(jī)做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成手機(jī)的電能；把手機(jī)搖晃一次做的功的大小為W＝mgh＝0.2kg×10N/kg×0.2m＝0.4J，所以搖晃兩次對(duì)手機(jī)做的功的大小為0.8J，平均功率的大小為。故答案為：機(jī)械；0.822．【答案與解析】根據(jù)安培定則判斷可知，導(dǎo)線中的電流方向?yàn)閺腷到a。線框從M處移動(dòng)到ab處時(shí)，磁通量增大；線框穿越ab的過(guò)程中，磁通量先減小后增大；線框離開(kāi)ab后，磁通量減小，所以線框內(nèi)的磁通量先增大后減小，再增大最后減小。故答案為：從b到a，先增大后減小，再增大最后減小。23．【答案與解析】根據(jù)安培定則逆時(shí)針環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，在環(huán)形內(nèi)部垂直紙面向外，在環(huán)形外部垂直紙面向內(nèi)。所以被擴(kuò)張的軟金屬?gòu)椈扇υ诃h(huán)形電流外面時(shí)，磁通量變大，進(jìn)入環(huán)形電流內(nèi)部后，磁通量變小。根據(jù)楞次定律可知，彈簧圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向先是在環(huán)形電流外部時(shí)為順時(shí)針，后在環(huán)形電流內(nèi)部時(shí)為逆時(shí)針，根據(jù)左手定則，彈簧圈p在環(huán)形電流外部和內(nèi)部所受安培力的方向均沿半徑向外。故答案為：先變大后變小；向外24．【答案與解析】當(dāng)AB中通入電流時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)減小，說(shuō)明磁鐵受到金屬棒的作用力向上，根據(jù)牛頓第三定律可知，金屬棒受到的安培力向下，根據(jù)左手定則可知電流方向?yàn)閺腂到A；故答案為：向下；B指向A25．【答案與解析】根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，在B靠近A的過(guò)程中，B中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這是因?yàn)榇┻^(guò)B的磁通量增大；線圈磁通量增大，且感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍鶕?jù)楞次定律可知線圈感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙磁通量的變化，可知A的上端為S極；故答案為：穿過(guò)B的磁通量增大；S26．【答案與解析】AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷可知，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，則導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D；感應(yīng)電流通過(guò)CD，CD棒受到安培力作用，由左手定則判斷可知磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的安培力向右，所以CD棒向右運(yùn)動(dòng)。故答案為：C→D，右。27．【答案與解析】由圖（b）知道ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后線框做勻速運(yùn)動(dòng)，且勻速運(yùn)動(dòng)的速度v＝0.8m/s設(shè)線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)。根據(jù)v﹣t圖象與時(shí)間軸所圍的面積表示位移，知L等于0.1s﹣0.2s圖象與時(shí)間軸所圍的面積大小，為L(zhǎng)＝0.8×0.1m＝0.08m線框進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度：a＝＝m/s2＝8m/s2設(shè)線框受到的空氣阻力大小為f，由牛頓第二定律得：mg﹣f＝ma代入數(shù)據(jù)解得：f＝0.02N線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：F+f＝mg線框受到的安培力：F＝BIL＝BL＝綜合可得+f＝mg代入數(shù)據(jù)解得：B＝1.25T，F(xiàn)＝0.08N0～0.2s時(shí)間內(nèi)線框上產(chǎn)生的焦耳熱等于0.1s﹣0.2s內(nèi)線框克服安培力做的功，為Q＝FL＝0.08×0.08J＝0.0064J故答案為：1.25，0.0064。28．【答案與解析】由題意知道，線圈A放置在線圈B中，閉合兩回路的電鍵后，向右滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電路中的電阻增大，電流減小，穿過(guò)B線圈的磁通量減小，檢流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；若變阻器的滑片位置不變，閉合C，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后A線圈中的通電電流恒定，則磁通量不變。再閉合D時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量也不變，無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，那么檢流計(jì)不偏轉(zhuǎn)。若C、D均處于閉合狀態(tài)，斷開(kāi)C時(shí)，則A線圈中的電流減小為零，穿過(guò)A線圈的磁通量減小，穿過(guò)B線圈中的磁通量也減小，B線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，按第一次的實(shí)驗(yàn)步驟，檢流計(jì)向右偏轉(zhuǎn)。故答案為：不偏轉(zhuǎn)、向右偏轉(zhuǎn)三．實(shí)驗(yàn)題（共4小題）29．【答案與解析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在保持溫度不變情況，用壓強(qiáng)傳感器測(cè)量氣體的壓強(qiáng)；用注射器刻度來(lái)讀作，氣體的體積，記作V；（2）根據(jù)安培定則可知，甲圖中在線圈內(nèi)部感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向向上，與條形磁鐵磁場(chǎng)的方向相反；故說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的增加；同理可知，乙中線圈中磁場(chǎng)增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與條形磁鐵的方向相反；丙丁線圈中磁場(chǎng)減弱，線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，則說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。故答案為：（1）壓強(qiáng)傳感器，注射器刻度；（2）相反，磁通量，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。30．【答案與解析】（1）由右手定則可知，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后電阻R上的電流方向向左。（2）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)前只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh＝代入數(shù)據(jù)解得，導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大?。簐1＝3m/s導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝BLv1由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流：I1＝導(dǎo)體棒受到的安培力大?。篎＝BIL代入數(shù)據(jù)解得：F＝0.025N＜mg＝0.025×10N＝0.25N導(dǎo)體棒所受合力向下，對(duì)導(dǎo)體棒，由牛頓第二定律得：mg﹣F＝ma1，代入數(shù)據(jù)解得加速度大?。篴1＝9m/s2，方向豎直向下（3）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后所受合力豎直向下，導(dǎo)體棒向下做加速運(yùn)動(dòng)，所受安培力F＝增大，導(dǎo)體棒所受合力減小，由牛頓第二定律得：mg﹣F＝ma，加速度a減小，當(dāng)安培力與重力相等時(shí)，導(dǎo)體棒所受合力為零，加速度為零，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大值。（4）最大導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度大小為v，由平衡條件得：mg＝代入數(shù)據(jù)解得：v＝30m/s最大感應(yīng)電流：I＝A＝5A電阻R的最大功率Pm＝I2R＝52×0.2W＝5W答：（1）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后電阻R上的電流方向向左。（2）導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v1大小是3m/s，加速度a1大小是9m/s2，方向豎直向下；（3）①速度逐漸增大，增加越來(lái)越慢，最好保持不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②加速度逐漸減小，最后變?yōu)榱?。?）下滑過(guò)程中電阻R上的最大功率Pm是5W。31．【答案與解析】（1）“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)裝置圖由兩個(gè)回路構(gòu)成，一部分是大螺線管與電流計(jì)構(gòu)成的電路，另一部分就是小螺線管與滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)構(gòu)成的電路，實(shí)物連接圖如圖所示：閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器置于最大阻值處，根據(jù)連線情況可知滑動(dòng)變阻器應(yīng)位于左端；（2）根據(jù)題意可知，減小滑動(dòng)變阻器的阻值，流過(guò)A線圈的電流增大，穿過(guò)B線圈的磁通量增大，觀察到檢流計(jì)G的指針向左偏轉(zhuǎn)，由此可知，當(dāng)穿過(guò)B線圈的磁通量減小時(shí)，檢流計(jì)G的指針向右偏轉(zhuǎn)；當(dāng)A線圈相對(duì)B線圈向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)B線圈中的磁通量減小，則指針向右偏轉(zhuǎn)。故答案為：（1）實(shí)物連接圖見(jiàn)解析；最左端；（2）向右；穿過(guò)B線圈的磁通量增大，觀察到檢流計(jì)G的指針向左偏轉(zhuǎn)，當(dāng)A線圈相對(duì)B線圈向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)B線圈的磁通量減小時(shí)，檢流計(jì)G的指針向右偏轉(zhuǎn)。32．【答案與解析】（1）實(shí)驗(yàn)器材已經(jīng)有：帶鐵芯的原副線圈和電源、開(kāi)關(guān)，還需選擇的器材有：滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)；（2）從能量轉(zhuǎn)化的角度來(lái)看，閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，導(dǎo)體具有的機(jī)械能減小，轉(zhuǎn)化為電能，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程；若閉合電路中的感應(yīng)電流是因磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而產(chǎn)生的，則是磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能。（3）A、由圖甲可知，原磁場(chǎng)方向向下，穿過(guò)線圈的磁通量變大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，故A正確；B、由圖乙所示可知，感應(yīng)電流從負(fù)接線柱流入，由安培定則可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下，磁鐵遠(yuǎn)離線圈，磁通量減小，由楞次定律可知，原磁場(chǎng)方向向下，故B正確；C、由圖丙可知，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入，由安培定則可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)向上，而原磁場(chǎng)方向向上，由楞次定律可知，原磁通量減小，磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、由圖丁可知，原磁場(chǎng)方向向下，磁通量減小，感應(yīng)電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入，由安培定則可知，從上向下看，感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，即螺線管的繞向沿順時(shí)針?lè)较颍蔇正確；故選ABD。故答案為：（1）滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)；（2）機(jī)械、電；磁場(chǎng)、電；（3）ABD。四．計(jì)算題（共20小題）33．【答案與解析】（1）金屬棒從釋放到運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)過(guò)程，由動(dòng)能定理得：mgs1sinθ＝﹣0代入數(shù)據(jù)解得金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v1＝0.6m/s金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv1＝1×0.6×0.6V＝0.36V由閉合電路的歐姆定律可知，感應(yīng)電流：I＝A＝0.12A由右手定則可知，電流方向由D流出C（2）金屬棒受到的安培力大小F＝BIL＝1×0.12×0.6N＝0.072N金屬棒在磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：F＝mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得金屬棒的質(zhì)量m＝0.012kg金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)導(dǎo)體框，由牛頓第二定律得：Mgsinθ﹣μ（M+m）gcosθ＝Ma代入數(shù)據(jù)解得：a＝3m/s2（3）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，由牛頓第二定律得：mgsinθ＝ma1代入數(shù)據(jù)解得：a1＝6m/s2金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)過(guò)程：s1＝導(dǎo)體框從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程：s0+s1＝代入數(shù)據(jù)解得：t1＝0.1s，t＝0.2s導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小v＝at＝3×0.2m/s＝0.6m/s金屬棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2＝t﹣t1＝0.2s﹣0.1s＝0.1s磁場(chǎng)的長(zhǎng)度L＝v1t2＝0.6×0.1m＝0.06m導(dǎo)體框在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t′＝s＝0.1s導(dǎo)體框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過(guò)程感應(yīng)電流I′＝A＝0.12A從開(kāi)始到導(dǎo)體框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱：Q＝＝0.122×3×0.1J+0.122×3×0.1J＝0.0864J（4）導(dǎo)體框由靜止釋放到EF邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，重力對(duì)金屬框做正功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能與內(nèi)能，摩擦力對(duì)金屬框做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；導(dǎo)體框EF邊進(jìn)入磁場(chǎng)到EF邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界過(guò)程，重力做正功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能與內(nèi)能，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，安培力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（焦耳熱）。答：（1）棒CD在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)棒中感應(yīng)電流I的大小是0.12A，方向由D流向C；（2）棒CD的質(zhì)量m是0.012kg，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體框的加速度a大小是3m/s2，方向平行于斜面向下；（3）從開(kāi)始到導(dǎo)體框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，回路產(chǎn)生的焦耳熱Q是0.0864J；（4）導(dǎo)體框由靜止釋放到EF邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程，重力對(duì)金屬框做正功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能與內(nèi)能，摩擦力對(duì)金屬框做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；導(dǎo)體框EF邊進(jìn)入磁場(chǎng)到EF邊到達(dá)磁場(chǎng)下邊界過(guò)程，重力做正功，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能與內(nèi)能，摩擦力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，安培力做負(fù)功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（焦耳熱）。34．【答案與解析】（1）根據(jù)右手定則可知，棒ab中的感應(yīng)電流方向從b到a；（2）由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可得：解得通過(guò)R2的電流：A通過(guò)棒的電流：I總＝I1+I2＝0.02A+0.04A＝0.06A外電路并聯(lián)總電阻：R并＝＝2Ω電路總電阻：R總＝R并+r＝2Ω+0.5Ω＝2.5Ω根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：E＝I總R總＝0.06×2.5V＝0.15V；（3）由E＝BLv可得t＝2s時(shí)棒的速度大小為：＝3m/s根據(jù)加速度定義式可得：a＝＝1.5m/s2；（4）根據(jù)安培力的計(jì)算公式可得：F安＝BI總L＝0.1×0.06×0.5N＝0.003N根據(jù)牛頓第二定律可得：F合＝F﹣F安＝ma解得：F＝F安+ma＝0.003N+0.01×1.5N＝0.018N根據(jù)功率的計(jì)算公式可得：P＝Fv＝0.018×3W＝0.054W。答：（1）棒ab中的感應(yīng)電流方向從b到a；（2）t＝2s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為0.15V；（3）棒ab的加速度的大小為1.5m/s2；（4）t＝2s時(shí)外力做功的功率為0.054W。35．【答案與解析】（1）設(shè)導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度為l，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流：則電流不變；（2）當(dāng)0＜ωt＜時(shí)，l＝2Rsinωt當(dāng)時(shí)，l＝2Rsin（π﹣ωt）＝2Rsinωt導(dǎo)體棒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：（3）設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為r，由圖可知，此時(shí)的有效切割長(zhǎng)度均為2R用時(shí)相同，可得：圖（a）：圖（b）：因?yàn)椋?，所以：I1＜I2答：（1）根據(jù)上述的分析可知，流過(guò)導(dǎo)體棒的電流不變；（2）導(dǎo)體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與時(shí)間t的關(guān)系式為：；（3）兩種情況中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到虛線（圓環(huán)上直徑位置）處，流過(guò)兩導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小為I1＜I2。36．【答案與解析】（1）金屬棒下落速度最大時(shí)，重力與安培力平衡，故安培力方向豎直向上，且代入數(shù)據(jù)解得：I＝1A根據(jù)右手定判斷可知金屬棒中電流方向由a流向b（2）金屬棒速度最大時(shí)：mg＝BIL代入數(shù)據(jù)解得：m＝0.02kg（3）斷開(kāi)S，當(dāng)下落速度為v2時(shí)mg＝BI′L由上述分析可知，此時(shí)電路電流大于I0，故元件電壓為Um，則聯(lián)立解得v2＝30m/s（4）斷開(kāi)S瞬間，金屬棒速度：v1＝20m/s由于此時(shí)電流大于I0，則元件電壓為：Um＝2V根據(jù)閉合電路歐姆定律解得定值電阻電壓為：UR＝BLv1﹣Um電流：安培力：F安＝BI2L根據(jù)牛頓第二定律解得加速度：聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：a＝5m/s2答：（1）金屬棒中此時(shí)的電流大小為1A，金屬棒中電流方向由a流向b；（2）金屬棒質(zhì)量為0.02kg；（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，由靜止釋放同一根金屬棒，金屬棒下落的最大速度為30m/s；（4）S斷開(kāi)瞬間金屬棒的加速度大小為5m/s2。37．【答案與解析】（1）金屬桿AB在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E＝Blv感應(yīng)電流：I＝金屬桿受到的安培力：F＝BIl＝由牛頓第二定律得：F＝ma解得：a＝v（2）磁力剎車(chē)的加速度a＝v，速度越大，減速的加速度越大，當(dāng)速度減到一定程度時(shí)，加速度過(guò)小，不足以阻止列車(chē)；設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由牛頓第二定律可知加速度大?。篴＝＝μg，加速度a恒定，與速度無(wú)關(guān)，摩擦力剎車(chē)存在不穩(wěn)定性，比如下雨天剎車(chē)，動(dòng)摩擦因數(shù)減小，車(chē)可能打滑。（3）水平磁力剎車(chē)減速的加速度大小a＝vv＝30m/s時(shí)a＝15m/s2，則k＝＝0.5s﹣1，則a＝0.5v，a﹣v圖象如圖所示；當(dāng)v＝10m/s代入解得：x＝40m答：（1）水平磁力剎車(chē)減速的加速度a大小隨速度v變化的關(guān)系式是a＝v；（2）磁力剎車(chē)：速度越大，減速的加速度越大，當(dāng)速度減到一定程度時(shí)，加速度過(guò)小，不足以阻止列車(chē)；摩擦力剎車(chē)：加速度a恒定，與速度無(wú)關(guān)，摩擦力剎車(chē)存在不穩(wěn)定性；（3）水平磁力剎車(chē)減速的加速度大小隨速度變化的圖線如圖所示，過(guò)山車(chē)在水平軌道上減速到10m/s時(shí)滑行的距離是40m。38．【答案與解析】（1）金屬桿未進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖乙所示v﹣t圖象可知，加速度大?。簩?duì)金屬桿，由牛頓第二定律得：F﹣μmg＝ma代入數(shù)據(jù)解得：F＝6N，方向水平向右（2）由圖乙所示圖象可知，金屬桿到達(dá)MN瞬間速度為v1＝5m/s金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN時(shí)拉力的功率：Pm＝Fv1＝6×5W＝30W（3）金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后拉力功率為Pm＝30W，金屬桿最后以v2＝4m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬桿受到的安培力F安培＝BIl＝Bl＝金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)拉力大小為F1，則F1＝金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：F1＝F安培+μmg代入數(shù)據(jù)解得：R＝1.1Ω（4）整個(gè)過(guò)程外力對(duì)金屬桿所做的功一部分克服摩擦力和安培力做功，另一部分轉(zhuǎn)化成金屬桿的動(dòng)能。金屬桿克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化成熱能。進(jìn)入磁場(chǎng)前金屬桿的位移：拉力做功：WF＝Fs1+Pm（t2﹣t1）＝6×12.5J+30×（8﹣5）J＝165J金屬桿動(dòng)能的增加量：△Ek＝﹣0＝J＝8J設(shè)克服安培力做功為WFA，由能量守恒定律得：＝△EK，代入數(shù)據(jù)解得：產(chǎn)生的總焦耳熱：Q總＝WFA＝29.5J，則電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：答：（1）進(jìn)入磁場(chǎng)前，金屬桿所受的外力F大小是6N，方向水平向右；（2）金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN時(shí)拉力的功率Pm是30W；（3）電阻的阻值R是1.1Ω；（4）0～8s內(nèi)功與能的轉(zhuǎn)化關(guān)系是：整個(gè)過(guò)程外力對(duì)金屬桿所做的功一部分克服摩擦力和安培力做功，另一部分轉(zhuǎn)化成金屬桿的動(dòng)能；金屬桿克服安培力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能，最終轉(zhuǎn)化成熱能。這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量是20.28J。39．【答案與解析】（1）導(dǎo)軌做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌的速度v＝at回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv＝BLat經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)軌的位移x＝at2回路總電阻R總＝R+2xR0＝R+at2R0，回路電流I＝＝t＝2s時(shí)代入數(shù)據(jù)解得I＝4A，由右手定則可知，MN中的電流由M流向N（2）t＝2s時(shí)導(dǎo)體棒MN所受安培力F安培＝ILB＝4×1×1N＝4N導(dǎo)體棒MN對(duì)金屬導(dǎo)軌的摩擦力Ff＝μ（m2g+F安培）＝0.5×（1×10+4）N＝7N（3）通過(guò)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電流I相等，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所受安培力大小相等為F安