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1、第9章 第3课时必考内容1(单科)一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s时间内均匀地增大到原来的两倍接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半先后两个变化过程中，线框中感应电动势的比值为()A. B1 C2 D4答案：B解析：E1SS，E22B2B，大小相等，故B正确2用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如下图在磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间的电势差是()AUab0.1 VBUab0.1 VCUab0.2 VDUab0.2 V答案
2、：B解析：由E100.02 V0.2 V由楞次定律可知Uab0.1 V选项B正确3如下图，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L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，假设外力对环做的功分别为Wa、Wb，那么WaWb为()A14 B12C11 D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WaQa，WbQb由电阻定律知Rb2Ra，故WaWb14，A项正确4如下图的电路中，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的磁感应强度为B的匀
3、强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，那么它在下滑h高度的过程中，以下说法正确的选项是()A作用在金属棒上各力的合力做功为零B重力做功将机械能转化为电能C重力与恒力F做功的代数和等于电阻R上产生的焦耳热D金属棒克服安培力做功等于重力与恒力F做的总功与电阻R上产生的焦耳热之和答案：AC解析：由于金属棒匀速下滑，故作用在棒上的各个力的合力做功为零，故A对；克服安培力做功将机械能转化为电能，故B错误；列出动能定理方程WGWFW安0，变形可得WGWFW安，可知C正确，D错误5如下图，光滑金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与
4、框架接触良好磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动以下说法中正确的有()A假设B2B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B假设B2B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C假设B2B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑答案：BCD解析：假设B2B1，金属棒进入B2区域后，磁场反向，回路电流反向，由左手定那么知：安培力并没有反向，大小也没有变，故金属棒进入B2区域后，mg0，仍将保持匀速下滑，B对；假设B20，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑，
5、故C也对；同理，假设B2B1，金属棒进入B2区域后mg0，可能先减速后匀速下滑，故D也对6(模拟)如图甲所示，两根质量均为0.1 kg完全相同的导体棒a、b，用绝缘轻杆相连置于由金属导轨PQ、MN架设的斜面上斜面倾角为53，a、b导体棒的间距是PQ、MN导轨的间距的一半，导轨间分界线OO以下有方向垂直斜面向上的匀强磁场当a、b导体棒沿导轨下滑时，其下滑速度v与时间的关系图象如图乙所示假设a、b导体棒接入电路的电阻均为1 ，其他电阻不计，取g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，试求：(1)PQ、MN导轨的间距d；(2)a、b导体棒与导轨间的动摩擦因数；(3)匀强磁场的磁感应强
6、度B的大小答案：(1)1.2 m(2)0.083(3)0.83 T解析：(1)由图乙可知导体棒b刚进入磁场时a、b和轻杆所组成的系统做匀速运动，当导体棒a进入磁场后才再次做加速运动，因而b棒匀速运动的位移即为a、b棒的间距，依题意可得：d2vt23(0.60.4)m1.2 m(2)设进入磁场前导体棒运动的加速度为a，由图乙得：a7.5 m/s2，因a、b一起运动，故可看作一个整体，其受力分析如下图由牛顿第二定律得：2mgsin 2mgcos 2ma解得：(gsin a)/(gcos (3)当b导体棒在磁场中做匀速运动时，有：2mgsin 2mgcos BId0I联立解得：B0.83 T7如图甲
7、所示，一矩形金属线圈ABCD垂直固定于磁场中，磁场是变化的，磁感应强度B随时间t的变化关系图像如图乙所示，那么线圈的AB边所受安培力F随时间t变化的图像是图中的(规定向右为安培力F的正方向)()图甲图乙答案：A解析：由I、ES和B分段均匀变化知，电流大小在分时间段内恒定由FBILAB和左手定那么可知在01 s内，AB边受的安培力方向向左，且均匀变小，可知B、D错误；在12 s内，B均匀增大，感应电流方向由A到B，由左手定那么可知，AB边受的安培力方向向右，且均匀增大，故C错误，A正确8如下图，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
8、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，那么()At0时，线框右侧边MN的两端电压为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1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中线框中产生的电热为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
9、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2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整个过程中，产生的电热为2Fb，D项正确10(模拟)如右图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，试求：时间t(s)0下滑距离s(m)0(1)当t0.7 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab在开始运
10、动的0.7 s内，电阻R上产生的热量；(3)从开始运动到t0.4 s的时间内，通过金属棒ab的电量答案：(1)0.7 W(2)0.06 J(3)0.2 C解析：(1)由表格中数据可知：金属棒先做加速度减小的加速运动，最后以7 m/s匀速下落PGmgv0.01107 W0.7 W(2)根据动能定理：WGW安mvt2mv02W安mvt2mv02mgh0.01720.01103.5 J0.105 JQRE电0.105 J0.06 J(3)当金属棒匀速下落时，GF安所以mgBIL解得：BL0.1，电量qIt0.2 C.11如图(a)所示，水平放置的两平行金属导轨，间距L0.3 m，导轨左端连接R0.6
11、 的电阻区域abcd内存在垂直于导轨平面B0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D0.2 m，细金属棒A1和A2用长为2D0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直每根金属棒在导轨间的电阻均为r0.3 ，导轨电阻不计使金属棒以恒定速度v1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场计算从金属棒A1进入磁场(t0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流，并在图(b)中画出答案：00.2 s和0.4 s0.6 s时间内电流为0.12 A，0.2 s0.4 s时间内电流为0.解析：00.2 s时间内A1产生的感应电动势EBLv0.60.31.0 V0.18 V电阻R与A2并联阻值R并0.2
12、所以电阻R两端电压UE0.18 V0.072 V通过电阻R的电流I1 A0.12 A02 s0.4 s时间内E20，I2004 s0.6 s时间内，同理得I30.12 A电流与时间的关系图象如下图12(课标全国)如下图，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒abR时铜棒中电动势大小为E1R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，以下判断正确的选项是()AE1E2，a端为正 BE1E2，b端为正CE1E2，a端为正 DE1E2，b端为正答案：D解析：根据EB
13、Lv，E1B2R，E2B2R，可见E1E2.又根据右手定那么，判定电流方向从a到b，在电流内部时电流从电源负极流向正极，所以D正确13(理综)如下图，质量m10.1 kg，电阻R10.3 ，长度l0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上框架质量m20.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数0.4 m的MM、NN相互平行，电阻不计且足够长电阻R20.1 的MN垂直于MM.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM、NN保持良好接触当ab运动到某处时，框架开始运动设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q0.1 J，求该过程ab位移x的大小答案：(1)6 m/s(2)1.1 m解析：(1)ab对框架的压力F1m1g框架受水平面的支持力：FNm2gF1.依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么框架受到最大静摩擦力：F2FNab中的感应电动势：EBlvMN中电流：IMN受到的安培力：F安ILB框架开始运动时：F安F2联立式代入数据解得：v6 m/s(2)闭合回路中产生的总热量：Q总Q由能量守恒定律，得：Fxm1v2Q总联立式代入数据解得：x1.1 m.