1. 广东省廉江三中2010届高三湛江一模预测题 如图所示，金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路总电阻为R(恒定不变)，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是(　 AC　 )

A．ab杆中的电流强度与速率v成正比

B．磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比

C．电阻R上产生的电热功率与速率v成正比

D．外力对ab杆做功的功率与速率v成正比

14．福建省泉州市四校2010届高三上学期期末联考如图，固定在同一水平面内的两根长直金属导轨的间距为L，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动，当杆运动的距离为d时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度为g。求此过程中：

(1)杆的速度的最大值；

(2)通过电阻R上的电量；

(3)电阻R上的发热量

解析：(1)(3分)设杆的速度的最大值为V，电路中的最大感应电动势为．E=BLV1

对应的电流为．2

杆的速度最大时，杆处于平衡状态．3

联解123有．4

(2) (3分) 通过电阻R上的电量．

(3)(4分)由能量守恒定律．电路中总发热量为．5(2分)

电阻R上的发热量为．6

由．456有．(2分)

题组二

13．上海市七校2010届高三下学期联考如图所示，长为L，电阻为r=0.30Ω、质量为m=0.10kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也为L，金属棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有阻值R=0.50Ω的电阻。量程为0-3.OA的电流表串接在一条导轨上，量程为0-1.OV的电压表接在电阻R的两端。垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒向右移动。当金属棒以V=2.0m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

　　 (1)此满偏的电表是什么表？说明理由。

　　 (2)拉动金属棒的外力F多大？

(3)若此时撤去外力F，金属棒将逐渐慢下来，最终停止在导轨上。求从撤去外力到金属棒停止运动的过程中通过电阻R的电量。

解析：(1)电压表满偏　 　…………(2’)　　　

理由是：若电流表满偏，回路中的电流应是I=3.0A，则电压表的示数应是U=IR=1.5V大于电压表量程；这不符合题意；若是电压表满偏，这时回路的电流是I=U/R=2.0A，说明电流表未满偏。…………(2’)

(2)根据能的转化和守恒定律：F v=I²(R+r),而I=U/R，　 …………(2’)

解得: F=U²(R+r)/R²v=1.6N　　　 …………(2’)

(3) 取极小的Dt时，可以看作匀变速运动由牛二定律：

F=ma， 即　 BIL=ma=mDv/Dt， …………(2’)

可以得到：　 BILDt₁=mDv₁　　　　　　 BILDt₂=mDv₂

　　　　　　 BILDt₃=mDv₃ 　　　　　　　……

　　　　　　 BILDt_n=mDv_n

两边求和BI₁LDt₁+ BI₂LDt₂+…= mDv₁+ mDv₂+…　　　

即　　　　　　 BLq=mΔv=mv　　　　　　 …………(2’)

q=mv/BL=0.25C　　　　 …………(2’)　

12．陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟一矩形线圈abcd放置在如图所示的有理想边界的匀强磁场中(oo′的左边有匀强磁场，右边没有)，线圈的两端接一只灯泡。已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，ab边长L₁=0.5m，ad边长L₂=0.3m，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁场的磁感应强度B=1.0×10^-2T。线圈以理想边界oo′为轴以角速度ω=200rad/s按如图所示的方向匀速转动(OO′轴离ab边距离)，以如图所示位置为计时起点。求： ①在0-的时间内，通过小灯泡的电荷量 ②画出感应电动势随时间变化的图象 以abcda方向为正方向，至少画出一个完整的周期) ③小灯泡消耗的电功率。 解析：(1)通过小灯泡的电荷量q=　 (1)　 (4分) (2)ab边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为 　　 E₁=　　　　　　　 (2)　　　　　　 (2分) 　　 代入数据得： 　　 E₁=20V 　　 cd边在磁场里切割磁感线时最大感应电动势为： 　　 E₂=　　　　　　　　 (3)　　　　　 (2分) 　　 代入数据得： 　　 E₂=10V 　　 图象如右表所示： 　 (图象4分) (3)设线圈的感应电动势的有效值为U，则： 　　 　　(4)　 　(4分) 　　 得：U²=125 V² 　　 则小灯泡消耗的电功率P=　　 (5) 　(2分) 　 代入数据得：P=112.5W　　 　　　　　　　　　(2分)

11．江苏省田家炳实验中学2010届高三上学期期末模拟如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R，导轨电阻不计．整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值v_m．求：

(1)金属棒开始运动时的加速度大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻R上产生的电热．

解析：(1)金属棒开始运动时的加速度大小为a，由牛顿第二定律有

解得　

(2)设匀强磁场的磁感应强度大小为B，则金属棒达到最大速度时

产生的电动势　 回路中产生的感应电流

金属棒棒所受安培力　

cd棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则

由②③④⑤式解得　

(3)设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q_总，则

　 　　 由⑥⑦式解得　 　

10．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，MN、PQ是足够长的光滑平行导轨，其间距为L，且MP⊥MN．导轨平面与水平面间的夹角θ=30⁰．MP接有电阻R．有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B₀．将一根质量为m的金属棒ab紧靠PM放在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻也为R，其余电阻均不计．现用与导轨平行的恒力F=mg沿导轨平面向上拉金属棒，使金属棒从静止开始沿导轨向上运动，金属棒运动过程中始终与MP平行．当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd 到MP的距离为S．求：

(1)金属棒达到的稳定速度；

(2)金属棒从静止开始运动到cd的过程中，电阻R上产生的热量；

(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式．

解析：(1)当金属棒稳定运动时， 解得：　　　

(2)由动能定理得： 　 　　　　　　　　

(3)当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动。　　　 　　　

9．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω．则下列说法正确的是(　 AB　 )

A．回路中电流大小恒定

B．回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘

C．回路中有大小和方向作周期性变化的电流

D．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯泡中也会有电流流过

8. 河南省郑州47中09-10学年高三上学期模拟在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场，区域I的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，恰好以速度 v₁做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v₂做匀速直线运动，从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框的动能变化量大小为△E_k，重力对线框做功大小为W₁，安培力对线框做功大小为W₂，下列说法中正确的有：(　 CD　 )

A、在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v₂＞v_1。

B、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，机械能守恒。

C、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程，有(W₁+△E_k)机械能转化为电能。

D、从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中，线框动能的变化量大小为△E_k= W₂－W_1。

7．江苏省黄桥中学2010届高三物理校本练习如图所示，在一根铁捧上绕有绝缘线圈，a、c是线圈两端，b为中间抽头，把a、b两点接入一平行金属导轨，在导轨上横放一金属棒，导轨间有如图所示的匀强磁场，要使a、c两点的电势都高于b点，则金属棒沿导轨的运动情况可能是(　 C　 )

A．向右做匀加速直线运动　　　

B．向左做匀加速直线运动

C．向右做匀减速直线运动

D．向左做匀减速直线运动

6．广东省汕尾市2010届高三上学期期末调研考试处于竖直向上匀强磁场中的两根电阻不计的平行金属导轨，下端连一电阻R，导轨与水平面之间的夹角为。一电阻可忽略的金属棒ab，开始固定在两导轨上某位置，棒与导轨垂直。如图所示，现释放金属棒让其由静止开始沿轨道平面下滑。就导轨光滑和粗糙两种情况比较，当两次下滑的位移相同时，则有 (　 AC　 )

A．重力势能的减小量相同　　　　　

B．机械能的变化量相同

C．磁通量的变化量相同　　　　　　　　

D．磁通量的变化率相同