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1、重难强化训练(二)(时间：40分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1.穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是()A02 sB24 sC45 s D510 sD图线斜率的绝对值越小，表明磁通量的变化率越小，感应电动势也就越小2如图甲所示，平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，细线拉直但没有张力开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力大小随时间变化的情况为选项图中的()甲乙ABCDD0到t0时间内，根据法拉
2、第电磁感应定律可知感应电动势恒定，感应电流恒定，但因磁场均匀变弱，故两导体棒上的安培力均匀变小，根据左手定则和平衡知识知细线上有拉力，大小等于每个棒受到的安培力，当t0时刻磁场为零，安培力为零大于t0时刻后，磁场反向变强，两棒间距变小，线上无力故只有D图正确3多选矩形线圈abcd，长ab20 cm，宽bc10 cm，匝数n200，线圈回路总电阻R5 .整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示，则 ()A线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC当t0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND
3、在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 JBD由EnnS可知，由于线圈中磁感应强度的变化率 T/s0.5 T/s为常量，则回路中感应电动势EnS2 V，且恒定不变，故选项A错误；回路中感应电流的大小I0.4 A，选项B正确；当t0.3 s时，磁感应强度B0.2 T，则安培力FnBIl2000.20.40.2 N3.2 N，故选项C错误；1 min内线圈回路产生的焦耳热QI2Rt0.42560 J48 J，选项D正确4(多选)如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面现用一平行于导轨的恒力F作用在a
4、的中点，使其向上运动若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()A为0 B先减小后不变C等于F D先增大再减小AB导体棒a在恒力F作用下加速运动，最后匀速运动，闭合回路中产生感应电流，导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上，且逐渐增大，最后不变由平衡条件可知，导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小，最后不变，所以选项A、B正确，C、D错误5(多选)在运动会上的100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪，其原理如图甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L0.5 m，一端通过导线与阻值为R0.5 的电阻连接；导轨上放一质量为m0.5 kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场方向竖直向下
5、用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，使杆运动当改变拉力的大小时，相对应的速度v也会变化，从而使跟踪仪始终与运动员保持一致已知v和F的关系如图乙所示(取g10 m/s2)则()甲乙A金属杆受到的拉力与速度成正比B该磁场磁感应强度为1 TC图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小D导轨与金属杆之间的动摩擦因数为0.4BCD由图象可知拉力与速度是一次函数，但不成正比，故A错误；图线在横轴的截距是速度为零时的F，此时金属杆将要运动，此时阻力最大静摩擦力等于F，也等于运动时的滑动摩擦力，C正确；由FBILmg0及I可得：Fmg0，从图象上分别读出两组F、v数据代入上式即可求得B1 T，0.4，所以选
6、项B、D正确6(多选)如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R.质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是FF0kv(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化规律的图象可能正确的有()ABCDBC当金属棒MN的速度为v时，MN受到的安培力FABIl，根据牛顿第二定律得金属棒MN的加速度a v，且i，URBlv，P.若k，金属棒
7、做匀加速直线运动，此时，it图象为直线，FAt图象为直线，URt图象为直线，Pt图象为抛物线若k，则金属棒做加速度增大的加速运动则it图象、FAt图象、URt图象、Pt图象为曲线，斜率越来越大，此时选项B正确；若k2mgsin ，v，故PFvsin2，由此可得选项C、D正确2(2019全国卷)空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图(a)中虚线MN所示一硬质细导线的电阻率为、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上t0时磁感应强度的方向如图(a)所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图(b)所示则在t0到tt1的时间间隔内()图(a)图(b)A
8、圆环所受安培力的方向始终不变B圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C圆环中的感应电流大小为D圆环中的感应电动势大小为答案BC3如图甲所示，电阻不计且间距为L1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为R1 的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量为m0.3 kg、电阻Rab1 的金属杆ab从OO上方某处以一定初速度释放，下落过程中与导轨保持良好接触且始终水平在金属杆ab下落0.3 m的过程中，其加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示已知ab进入磁场时的速度v03.0 m/s，取g10 m/s2.则下列说法正确的是()甲乙A进入磁场后，金属杆ab中电流的方向由b到aB匀强磁场的磁
9、感应强度为1.0 TC金属杆ab下落0.3 m的过程中，通过R的电荷量0.24 CD金属杆ab下落0.3 m的过程中，R上产生的热量为0.45 JC进入磁场后棒ab切割磁感线产生动生电动势，根据右手定则判断可知金属杆ab中电流的方向由a到b，故A错误由乙图知，刚进入磁场时，金属杆的加速度大小a010 m/s2，方向竖直向上，由牛顿第二定律得：BI0Lmgma0.设杆刚进入磁场时的速度为v0，则有I0，联立得mgma0.代入数据解得B2.0 T，故B错误由图象可知金属杆在磁场外下落的高度为0.06 m，则在磁场中下降的高度hhh10.3 m0.06 m0.24 m，则通过R的电荷量q C0.24
10、 C，故C正确由图线可知，下落0.3 m时做匀速运动，根据平衡条件有mg，解得金属杆的速度v1.5 m/s；根据能量守恒得mgh(mv2mv)Q，而两电阻串联，热量关系为QR Q，联立解得QR0.86625 J，故D错误二、非选择题(本题共2小题，共32分)4(14分)如图所示，有一垂直于纸面向里、磁感应强度B0.1 T的水平匀强磁场，垂直于匀强磁场放置一足够长的U型金属框架，框架上有一导体ab保持与框架垂直接触，且由静止开始下滑已知ab长1 m，质量为0.1 kg，电阻为0.1 ，框架光滑且电阻不计，取g10 m/s2，求：(1)导体ab下落的最大加速度大小；(2)导体ab下落的最大速度大小
11、；(3)导体ab达到最大速度时产生的电功率解析(1)对导体ab受力分析可知，其开始运动时所受的合力最大，即为重力由牛顿第二定律可知，最大加速度为ag10 m/s2.(2)导体ab下落的速度最大时，加速度为零，此时有mgF安F安BILIEBLvmax联立以上各式得：vmax m/s10 m/s.(3)导体ab达到最大速度时其电功率为PIE由以上各式得P W10 W.答案(1)10 m/s2(2)10 m/s(3)10 W5(18分)如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R2 的电阻连接，右端通过导线与阻值RL4 的小灯泡L连接在CDFE矩
12、形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l2 m，有一阻值r2 的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示在t0至t4 s内，金属棒PQ保持静止，在t4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动已知从t0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化金属棒PQ与导轨间的接触电阻不计，求：甲乙(1)通过小灯泡的电流；(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小解析(1)04 s内，电路中的感应电动势ES0.52 V0.5 V此时灯泡中的电流IL A0.1 A.(2)由于灯泡亮度没有变化，故IL没变化根据EBdvIULIIL解得v1 m/s.答案(1)0.1 A(2)1 m/s