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1.（2010安徽理綜）如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料、不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞制（Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線）.兩線圈在距磁場(chǎng)上界面h高處由靜止開始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界.設(shè)線圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為v1、v2，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2.不計(jì)空氣阻力，則（ ）
A.v1
Q2 D.v1=v2,Q1Q1,故D項(xiàng)正確.
【答案】D
2.（2010浙江理綜）半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d,如圖所示.有一變化的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖所示.在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒.則以下說(shuō)法正確的是（ ）
A.第2秒內(nèi)上極板為正極
B.第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極
C.第2秒末微?；氐皆瓉?lái)位置
D.第2秒末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為0.2 πr2/d
【解析】由圖知第2秒內(nèi)，磁場(chǎng)向里并均勻減小，由楞次定律知，環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，因而上極板帶正電，A項(xiàng)正確；第3秒內(nèi)磁場(chǎng)向外且均勻增大，由楞次定律知，環(huán)中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，上極板仍帶正電，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同理第1秒內(nèi)上極板帶負(fù)電，此微粒2秒內(nèi)先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，方向不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律知，電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E感==πr2=0.1πr2,場(chǎng)強(qiáng)為E=E感/d=0.1πr2/d,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
【答案】A
3．(2009天津理綜) 如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于 （ ）
A.棒的機(jī)械能增加量 B.棒的動(dòng)能增加量
C.棒的重力勢(shì)能增加量 D.電阻R上放出的熱量
【解析】對(duì)金屬棒受力分析可知，設(shè)金屬棒重為G、上升高度h，則根據(jù)能量守恒可得：Fh-
W安=Gh+ΔE，即拉力及安培力所做的功的代數(shù)和等于金屬棒機(jī)械能的增加量，選項(xiàng)A正確.
【答案】A
4. (2009福建理綜)如圖所示，固定放置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離l時(shí)，速度恰好達(dá)到最大(運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)．設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g.則此過(guò)程( )
A．桿的速度最大值為
B．流過(guò)電阻R的電荷量為
C．恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量
D．恒力F做的功與安培力做的功之和大于桿動(dòng)能的變化量
【解析】 當(dāng)桿達(dá)到最大速度vm時(shí)，F(xiàn)－μmg－＝0得vm＝，A錯(cuò)；由公式q＝＝＝，B對(duì)；在桿從開始到達(dá)到最大速度的過(guò)程中由動(dòng)能定理有：WF＋Wf＋W安＝ΔEk，其中Wf＝－μmg，W安＝－Q，恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與回路產(chǎn)生的焦耳熱之和，C錯(cuò)；恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動(dòng)能的變化量與克服摩擦力做的功之和，D對(duì)．
【答案】 B、D
5．(2009上海高考)如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d.一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4(N)(v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．(已知l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，d＝1 m)
(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)；
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
(3)若撤去外力后金屬棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？
(4)若在金屬棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線．
【解析】 (1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng)，R兩端電壓U∝I∝ε∝v，U隨時(shí)間均勻增大，即v隨時(shí)間均勻增大，加速度為恒量．
（2）F－＝ma，以F＝0.5v＋0.4代入得
（0.5－）v＋0.4＝a，a與v無(wú)關(guān)，
所以a＝0.4 m/s2，（0.5－ ）＝0，得B＝0.5 T.
（3）x1＝at2，v0＝x2＝at，x1＋x2＝s，
所以at2＋at＝s，得：
0.2t2＋0.8t－1＝0，t＝1 s.
（4）可能圖線如下：
【答案】見解析
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高考物理同步（人教版） 第9章第3講 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用②挑戰(zhàn)練習(xí)
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