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158986. (2023•西工大附中•高二上二月) 如图所示,有一宽度为2d的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,磁场边界水平。一质量为m,边长为d的正方形金属线框,其总电阻为R,将线框从下边缘距磁场上边界距离为h处由静止释放,线框下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度大小相等,线框从下边缘刚进入磁场到上边缘刚进入磁场运动的时间为t1,线框从上边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场运动的时间为t2。已知线框平面始终与磁场方向垂直,其下边缘始终与磁场边界平行,重力加速度为g。则(  )

A.t1>t2

B.线框从下边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场过程中通过线框导体横截面的电荷量为

C.线框穿过磁场过程中产生的总热量为4mgd

D.h可能小于

共享时间:2023-12-27 难度:3
[考点]
线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,
[答案]
AC
[解析]
解:A.线框进入磁场的过程中,根据法拉第电磁感应定律有
E=Bdv
根据闭合电路的欧姆定律有

安培力为
F=BId
根据牛顿第二定律有
F﹣mg=ma
解得

由题意知该过程中线框做减速运动,则加速度逐渐减小,所以线框做加速度逐渐减小的减速运动,画出v﹣t图象如图所示

因为t1、t2 时间段内线框位移相等均为d,且图线与横轴围成的面积相等,所以t1>t2,故A正确;
B.线框下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时的速度相等,则线框从下边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场过程中,以竖直向下为正方向,根据动量定理有

且线框从下边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场过程中通过线框导体横截面的电荷量

两式联立解得
,故B错误;
C.线框从下边缘刚进入磁场到下边缘刚穿出磁场过程时的速度相等,则动能相等,设线框进入磁场过程中产生的热量为Q1,根据能量守恒定律有
Q1=2mgd
根据对称性可知,线框穿出磁场的过程中产生的热量与进入磁场过程中产生的热量相等,所以线框穿过磁场过程产生的总热量为
Q=2Q1=4mgd,故C正确;
D.线框进入磁场过程中做减速运动,设线框下边缘刚进入磁场时线框速度为v1,有



线框下边缘进入磁场前线框做自由落体运动,有




,故D错误。
故选:AC。
[点评]
本题考查了"线圈进出磁场的电压、电流、电荷量等电学量的计算,电磁感应过程中的动力学类问题,电磁感应过程中的能量类问题,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160569. (2016•西安中学•四模) 如图1所示,光滑的平行竖直金属导轨AB、CD相距L,在A、C之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间abcd矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为5d的匀强磁场,磁感应强度为B,一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab边重合),现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始运动,已知导体棒离开磁场前已开始做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨电阻不计,F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图2所示,下列判断正确的是(  

A.导体棒离开磁场时速度大小为

B.导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为   

C.离开磁场时导体棒两端电压为 

D..导体棒经过磁场的过程中,电阻R产生焦耳热为

共享时间:2016-04-28 难度:4 相似度:1.17
159414. (2024•西安一中•高二下一月) 如图甲所示,电阻不计且间距为L=1m的光滑平行金属导轨竖直放置,上端连接阻值为R=1Ω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m=0.3kg、电阻Rab=1Ω的金属杆ab从OO′上方某处以一定初速释放,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0.3m的过程中,其加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示。已知ab进入磁场时的速度v0=3.0m/s,取g=10m/s2。则下列说法正确的是(  )
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A.进入磁场后,金属杆ab中电流的方向由b到a

B.匀强磁场的磁感应强度为2.0T

C.金属杆ab下落0.3m的过程中,通过R的电荷量为0.24C

D.金属杆ab下落0.3m的过程中,R上产生的热量约为0.87J

共享时间:2024-04-19 难度:4 相似度:1.17
162454. (2023•高新一中•高二上期中) 如图所示,足够长的光滑导轨OM、ON固定在竖直平面内,电阻不计,两导轨与竖直方向夹角均为30°。空间存在垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、长为L的导体棒在竖直向上的拉力F作用下,从O点开始沿y轴向下以大小为v的速度做匀速直线运动,且棒始终与y轴垂直对称,与导轨接触良好。导体棒单位长度电阻值为r,重力加速度为g。则在导体棒从开始运动到离开导轨的过程中,下列说法正确的是(  )

A.导体棒中的感应电流逐渐增大  

B.导体棒沿导轨下落过程中减小的机械能等于导体棒产生的焦耳热

C.通过回路中某横截面上的电荷量为

D.导体棒在导轨上运动时拉力F与y的关系为

共享时间:2023-11-11 难度:5 相似度:1.07
161448. (2023•长安区一中•高二下期末) 如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,其间距为L=1m,左端通过导线连接一个R=1.5Ω的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。质量m=0.2kg、长度L=1m、电阻r=0.5Ω的均质金属杆垂直于导轨放置,且与导轨接触良好,在杆的中点施加一个垂直于金属杆的水平拉力F,使其由静止开始运动。金属杆运动后,拉力F的功率P=8W保持不变,当金属杆的速度稳定后,撤去拉力F。下列说法正确的是(  )

A.撤去拉力F前,金属杆稳定时的速度为16m/s 

B..从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,通过金属杆的电荷量为0.6C   

C.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆前进的距离为1.6m   

D.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆上产生的热量为1.8J

共享时间:2023-07-18 难度:5 相似度:1.07
151762. (2015•西安一中•二模) 德优题库如图所示,质量为M的足够长金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上.一电阻为r,质量为m的导体棒PQ放置在导轨上,始终与导轨接触良好,PQbc构成矩形.棒与导轨间光滑、棒左侧有两个固定于水平面的光滑立柱.导轨bc段电阻为R,长为L,其他部分电阻不计.以ef为界,其左侧匀强磁场方向竖直向上,右侧匀强磁场水平向右,磁感应强度大小均为B.在t=0时,一水平向左的拉力F垂直作用在导轨的bc边上,使导轨由静止开始做匀加速直线运动,加速度为a.则(  )

A.F与t成反比

B.F与t2成正比

C.当t达到一定值时,QP刚好对轨道无压力

D.F0PQbc静止,ef左侧磁场均匀减小,当达到一定值时,QP刚好对轨道无压力

共享时间:2015-03-19 难度:2 相似度:0.83
159729. (2021•西安中学•高三上四月) 超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船,如图是电磁船的简化原理图,MN和CD是与电池相连的两个电极,MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由超导线圈产生,其独立电路部分未画出),通电的海水会受到安培力的作用,船体就在海水的反作用力推动下向前驶动.以下说法正确的是(  )

A..要使船前进,图中MN应接直流电源的负极 

B.改变超导线圈中的电流方向或电极的正负,可控制船前进或倒退

C.控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小,就可以控制船只航行的速度大小   

D..该超导电磁船应用的是电磁感应原理

共享时间:2021-02-20 难度:2 相似度:0.83
160635. (2016•西工大附中•七模) 磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场B1和B2,B1和B2相互间隔,导轨上有金属框abcd.当磁场B1和B2同时以恒定速度5m/s沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动.已知两导轨间距L1=0.4m,两种磁场的宽度均为L2,L2=ab,B1=B2=B=1.0T.金属框的质量m=0.1kg,电阻R=2.0Ω.设金属框受到的阻力与其速度成正比,即f=kv,比例系数k=0.08kg/s.则下列说法正确的是(  )

A.在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,此时电路中的感应电动势大小为1.2V

B.在线框加速的过程中,某时刻线框速度v′=2m/s,此时线框的加速度a′的大小为8m/s2

C.金属框的最大速度为4 m/s 

D..当金属框达到最大速度时,装置消耗的功率为1.6W

共享时间:2016-06-08 难度:2 相似度:0.83
158279. (2022•西安中学•二模) 如图甲所示,两根完全相同的光滑长直导轨固定,两导轨构成的平面与水平面成θ,导轨两端均连接电阻,阻值R1R2R,导轨间距L。在导轨所在斜面的矩形区域M1P1M2P2内分布有垂直斜面向上的磁场,磁场上下边界M1P1M2P2的距离d,磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。在导轨斜面上与M1P1距离为s处,有一根阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨在t0时刻静止释放,恰好匀速通过整个磁场区域。已知重力加速度为g,导轨电阻不计。下列说法错误的是(  )

A.t1时间内,ab棒所受安培力沿斜面向上,做变加速运动      

B.从开始运动到离开磁场区域ab棒减少的机械能等于该过程中回路所产生的总焦耳热 

C.ab棒在磁场中运动的过程时棒两端的电压大小为    

D.在进入磁场前和通过磁场区域的过程中通过ab棒的电荷量之比为12

共享时间:2022-03-23 难度:2 相似度:0.83
160879. (2025•西安一中•高二上期末) 如图所示,由均匀导线制成的,半径为R的圆环,以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点的电势差为(  )

A.BRv   
B.BRv    
C.BRv
D.BRv
共享时间:2025-02-19 难度:2 相似度:0.83
160892. (2025•西安一中•高二上期末) 如图甲所示,水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨固定且间距为L。空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为L的金属棒ab、cd分别静置在导轨上。现给ab棒一水平向右的初速度v0,其速度随时间变化的关系如图乙所示,两金属棒运动过程中,始终与导轨垂直且接触良好。已知ab棒的质量为m,电阻为R。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是(  )

A.ab棒刚开始运动时,cd棒中的电流方向为d→c   

B..cd棒的质量为  

C.在0~t0时间内,ab棒产生的热量为 

D.在0~t0时间内,通过cd棒的电荷量为

共享时间:2025-02-19 难度:2 相似度:0.83
160305. (2020•西安中学•二模) CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示.导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接.将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处.已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是(  )

A.电阻R的最大电流为  

B.流过电阻R的电荷量为

C..整个电路中产生的焦耳热为mgh   

D..电阻R中产生的焦耳热为mg(h﹣μd)

共享时间:2020-03-25 难度:2 相似度:0.83
160819. (2015•西安中学•一模) 如图所示,电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ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..金属棒cd的质量为 

C.力F做的功大于整个电路中产生的热量  

D.金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热

共享时间:2015-03-10 难度:2 相似度:0.83
160852. (2015•西安中学•四模) 如图所示,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为L1,bc边长为L2,线框质量为m、电阻为R,有界匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于斜面向上,ef为磁场的边界,且ef∥MN,线框在恒力F作用下从静止开始运动,其ab边始终保持与底边MN平行,F沿斜面向上且与斜面平行.已知线框刚进入磁场时做匀速运动,则下列判断正确的是(  )

A.线框进入磁场前的加速度为 

B.线框进入磁场时的速度为  

C.线框进入磁场时有a→b→c→d→a方向的感应电流

D.线框进入磁场的过程中产生的热量为(F﹣mgsin θ)L1

共享时间:2015-04-19 难度:2 相似度:0.83
161641. (2023•高新一中•高二上期末) 德优题库如图所示,竖直放置的I形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度均为B,质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g,则金属杆(  )

A.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

B.穿过磁场Ⅰ的时间小于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd

D.穿过两磁场产生的总热量为2mgd

共享时间:2023-02-21 难度:2 相似度:0.83
161702. (2023•西安八十九中•高一上期末) 如图所示,固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L,质量均为m、阻值均为R的两金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给ab、cd以平行于导轨的初速度v0、2v0,则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中(  )

A.ab中的最大电流为  

B.ab速度为时其加速度比cd的大

C.回路产生的焦耳热为  

D.ab、cd间距增加了

共享时间:2023-03-01 难度:2 相似度:0.83

dygzwlyn

2023-12-27

高中物理 | 高二上 | 选择题

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