电磁感应中的斜面问题练习.doc

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1、电磁感应中的斜面问题练习一、单项选择题eBθabdcfMhg1.如图,光滑斜面的倾角为,斜面上放置一矩形导体线框,边的边长为,边的边长为,线框的质量为,电阻为,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为,斜面上线(平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的边始终平行底边,则下列说法正确的是()A.线框进入磁场前运动的加速度为B.线框进入磁场时匀速运动的速度为C.线框做匀速运动的总时间为D.该匀速运动过程产生的焦耳热为答案:D2.一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平

2、行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则()A.向上滑行的时间等于向下滑行的时间B.向上滑行时电阻R上产生的热量小于向下滑行时电阻R上产生的热量C.向上滑行时与向下滑行时通过电阻R的电量相等D.金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量为答案:C解析:金属杆沿斜面向上运动时安培力沿斜面向下,沿斜面向下运动时安培力沿斜面向上,所以上升过程的加速度大于下滑过程的加速度,因此向上滑行的时间小于向下滑行的时间,A错;向上滑行过程的平均速度大,感

3、应电流大,安培力做的功多,R上产生的热量多,B错;由q=知C对;由能量守恒定律知回路中产生的总热量为,D错.3.一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑固定斜面上由静止开始沿斜面下滑,随后进入虚线下方方向垂直于斜面的匀强磁场中.如图所示,磁场的上边界线水平,线框的下边ab边始终水平,斜面以及下方的磁场往下方延伸到足够远.下列推理判断正确的是()A.线框进入磁场过程b点的电势比a点高B.线框进入磁场过程一定是减速运动C.线框中产生的焦耳热一定等于线框减少的机械能D.线框从不同高度下滑时,进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量不同答案:C解析:ab边进入磁场后,切割磁感线,ab相当

4、于电源,由右手定则可知a为等效电源的正极,a点电势高,A项错.由于线框所受重力的分力mgsinθ与安培力大小不能确定,所以不能确定其是减速还是加速,B项错;由能量守恒知C项对;由q=n知,q与线框下降的高度无关,D项错.  θθBRF4.如图所示,两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的左端接有电阻R,导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场.导轨上有一个金属棒,金属棒与两导轨垂直且接触良好,在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下,金属棒沿导轨匀速上滑,则下列说法正确的是()A.拉力做的功等于棒的机械能的增量B.合力对棒做的功等于棒的动能的增量C.拉力与棒受到的磁场力的

5、合力为零D.拉力对棒做的功与棒重力做的功之差等于回路中产生的电能答案:B二、多项选择题5.如图所示电路,两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ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匀强磁场中,电阻可忽略不计的金属棒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,则它在下滑高度h的过程中,以下说法正确的是()A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做的功等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D.金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热答案:AC解析:根据动能定理,合力做的功等于动能的增量,故A

6、对;重力做的功等于重力势能的减少,重力做的功等于克服F所做的功与产生的电能之和,而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热,所以B、D错,C对.6.如图所示,倾角为的平行金属导轨宽为,导轨电阻不计,底端与阻值为R的定值电阻相连,磁感强度为B的匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一质量为m、电阻为R的导体棒从位置以初速度v沿斜面向上运动,最远到达的位置,滑行的距离为s.已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数为.则A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中安培力、滑动摩擦力对导体棒做的总功为C.上滑过程中电流做功产生的热量为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为答案:CD7.在如图所示的倾角为

7、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,t1时ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的有()A.t1时,线框具有加速度a=3gsinθB.线框两次匀速直线运动的速度v

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