高考物理一轮复习 第11章 电磁感应 43 电磁感应现象中的动力学问题能力训练试题VIP免费

43电磁感应现象中的动力学问题1.如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导线所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好，有效阻值为r的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)()A．通过电阻R的电流方向为P→R→MB．ab两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热答案C解析根据右手定则可知：ab中产生的感应电流方向为b→a，则通过电阻R的电流方向为M→P→R，故A错误；金属导线ab相当于电源，ab两点间的电压是路端电压，即是R两端的电压。根据闭合电路欧姆定律得知，ab两点间的电压为U＝IR＝R＝，故B错误。金属导线ab相当于电源，a端相当于电源的正极，电势较高，故C正确。ab棒向右做匀速直线运动，根据能量守恒得知：外力F做的功等于电路中产生的焦耳热，大于电阻R上发出的焦耳热，故D错误。2.边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现把框架匀速拉出磁场，如图所示，则选项中图象规律与这一过程相符合的是()答案B解析感应电动势E＝BLv＝Bv·2xtan30°＝Bvx，则E与x成正比，故A错误、B正确。线框匀速运动F外＝F安＝BIL，由I＝，E＝BLv得到F外＝，代入L＝x，可得F外＝x2，B、R、v一定，则F外∝x2，故C错误。外力的功率P外＝F外v＝x2，P外∝x2，故D错误。3．如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落，如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为()A．a1>a2>a3>a4B．a1＝a3>a2>a4C．a1＝a3>a4>a2D．a4＝a2>a3>a1答案B解析未进磁场前和全部进入磁场后，都仅受重力，所以加速度a1＝a3＝g。线框在图2位置时，受到重力和向上的安培力，且已知F安a2>a4，B正确。4．(多选)如图所示，两光滑平行倾斜导轨PQ、EF所在平面与水平面的夹角为θ，匀强磁场垂直于导轨所在平面斜向下，导轨下端接一电阻R，质量为m的导体棒用平行于导轨的细线拴住置于导轨上，线的另一端跨过光滑定滑轮挂着一个质量为M的砝码，按住导体棒，整个装置处于静止状态，放手后，导体棒被细线拉着沿导轨向上运动一段位移s后，速度恰好达到最大值v(导体棒及导轨电阻忽略不计)，在此过程中()A．细线的拉力始终等于MgB．导体棒做加速度逐渐越小的加速运动C．细线的拉力与安培力的合力对导体棒做的功等于导体棒增加的机械能D．电阻R产生的热量Q＝Mgs－mgssinθ－mv2答案BC解析对于导体棒，从静止释放后先做加速运动，随着速度增大，由公式F安＝知，导体棒所受的安培力增大，对M、m整体分析可得a＝，当F安增大时加速度减小，则导体棒和M都做加速度逐渐越小的加速运动，B正确。对于M，根据牛顿第二定律得Mg－F拉＝Ma，则细线的拉力小于重力，A错误。对于导体棒，根据功能关系可知除重力之外，细线的拉力与安培力的合力对导体棒做的功等于导体棒增加的机械能，C正确。对于系统，根据能量守恒得：电阻R产生的热量Q＝Mgs－mgssinθ－(m＋M)v2，D错误。5．(多选)如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d的平行板电容器与总阻值为2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为R0的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于a、b的中间位置且导体棒MN的速度为v0时，位于电容器中P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，各接触处接触良好，重力加速度为g。则下列判断正确的是()A．油滴带负电荷B．若将上极板竖直向上移动距离d，油滴将向上加速运动，加速度a＝C．若将导体棒的速度变为2v0，油滴将向上加速运动，加速度a＝D．若保持导体棒的速度为v0不变，而将滑动触头置于a端，同时将电容器上极板向上移动距离，油滴仍将静止答案AD解析根据右手定则可知，M端为正极，则电容器上极板带正电、下极板带负电。当油滴静止，即重力与竖直向上的电场力平...