2018年高考物理二轮复习第十章电磁感应专题10.8导体棒切割磁感线问题

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1、专题10.8导体棒切割磁感线问题一．选择题1.（2018开封质检）如图所示，水平线MN上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。MN上方有一单匝矩形导线框abcd，其质量为m，电阻为R，ab边长为L1，bc边长为L2，cd边离MN的高度为h。现将线框由静止释放，线框下落过程中ab边始终保持水平，且ab边离开磁场前已做匀速直线运动，不考虑空气阻力的影响，则从线框静止释放到完全离开磁场的过程中A．离开磁场过程线圈中电流方向始终是adcbaB．匀速运动时回路中电流的热功率为C．整个过程中通过导

2、线截面的电荷量为BL1L2/RD．回路中电流最大值一定为【参考答案】AC【名师解析】线框在离开磁场过程中线框内磁通量减小，根据楞次定律，线框内产生的感应电流方向为逆时针方向，即adcba，选项A正确；在线框做匀速直线运动时，线框ab边所受安培力等于重力，即BIL1=mg，解得I=mg/BL1，回路中电流的热功率P=I2R=，选项B错误；由E=，I=E/R，q=I△t，△Φ=BL1L2，联立解得：整个过程中通过导线截面的电荷量q=BL1L2/R，选项C正确；线框在磁场中下落h过程是自由落体运动，线框cd出

3、磁场时，线框开始受到安培力作用，但此时安培力可能小于重力，线框可能还在加速。由BIL1=mg，解得回路中电流最大值为I=mg/BL1，可能大于，选项D错误。2.(2017·苏州模拟)如图所示，水平放置的粗糙U形金属框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，一个半径为l、质量为m的半圆形硬导体AC在水平恒力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形导体AC的电阻为r，其余电阻不计，下列说法正确的是(　　)A．UAC＝2BlvB．UAC＝C．电路中产生的电热Q＝

4、Fd－mv2D．通过R0的电荷量q＝【参考答案】BD3.（2018中原名校联盟质检）如图所示，竖直平面内有一半径为r、电阻为Rl、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨MP、NQ相接，PQ之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，MN与PQ相距为r。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好。已知导体棒下落时的速度大小为v

5、。A．导体棒在磁场中做加速度增大的加速运动B．导体棒ab从A下落时的加速度大小为g－C．若撤去导体棒ab，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为＝k，导线框中产生的电动势为D．若撤去导体棒ab，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为＝k，则R2上的电功率为【参考答案】BCD4.(2017·郑州一模)半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与

6、圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由θ确定，如图所示。则(　　)A．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB．θ＝时，杆产生的电动势为BavC．θ＝0时，杆受的安培力大小为D．θ＝时，杆受的安培力大小为【参考答案】A【名师解析】θ＝0时，产生的感应电动势为E1＝2Bav，A正确；感应电流为I1＝＝，所以安培力为F1＝BI1·2a＝，C错误；同理，θ＝时，E2＝Bav，F2＝，B、D均错误。5．(2017·泰州模拟)如图所示，虚线MN表示甲、乙、丙三个相同正方形金属框的一条对称轴，金属框内均匀分布有界匀

7、强磁场，磁感应强度随时间变化规律都满足B＝kt，金属框按照图示方式处在磁场中，测得金属框甲、乙、丙中的感应电流分别为I甲、I乙、I丙，则下列判断正确的是(　　)A．I乙＝2I甲，I丙＝2I甲　　　　B．I乙＝2I甲，I丙＝0C．I乙＝0，I丙＝0D．I乙＝I甲，I丙＝I甲【参考答案】B6.（宁夏银川市第二中学2016届高三模拟考试（三）理科综合试题）如图所示，无限长光滑平行导轨与地面夹角为，一质量为的导体棒ab垂直于导轨水平放置，与导轨构成一闭合回路，导轨的宽度为L，空间内存在大小为B，方向垂直导轨向上

8、的匀强磁场，已知导体棒电阻为R，导轨电阻不计，现将导体棒由静止释放，以下说法正确的是（）A、导体棒中的电流方向从a到bB、导体棒先加速运动，后匀速下滑C、导体棒稳定时的速率为D、当导体棒下落高度为h时，速度为，此过程中导体棒上产生的焦耳热等于【参考答案】BCD【名师解析】根据右手定则可以知道感应电流的方向为b到a，故选项A错误；刚开始时速度较小，则电流较小，所以安培力小于重力的分力，则加速下滑，当安培力等于重力的分力时则匀速运动，即，则，故