高三限時訓練19―電磁感應中的能量與圖象小專題
一、單選
( )1. 如右圖所示，相鄰的兩個勻強磁場區域，寬度都是L， 磁感應強度大小都是B，方向如圖所示。一個單匝正方形閉合導線框由均勻導線制成，邊長也是L。導線框從左向右勻速穿過這兩個勻強磁場區。規定以逆時針方向為感應電流的正方向，則線框從Ⅰ位置運動到Ⅱ位置過程中，感應電流I隨時間t變化的圖線應是以下各圖中的 （ ）
( )2. 如圖所示電路中，自感系數較大的線圈L的直流電阻不計，下列操作中能使電容器C的A板帶正電的是（ ）
A. S閉合的瞬間 B. S斷開的瞬間
C. S閉合，電路穩定后 D. S閉合，向左移動變阻器觸頭
( )3. 一質量為m的金屬棒ab，以一定的初速度v0從一光滑平行金屬導軌底端向上滑行，導軌平面與水平面成300角，兩導軌上端用一電阻R相連，如圖所示，磁場垂直斜面向上，導軌與桿的電阻不計，金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端速度為v，則在此全過程中（）
A．安培力做功為(m v02-mv2)/2 B．動能的減小量等于產生的內能
C．金屬棒向上與向下滑動時的時間相同.
D．棒上升過程通過電阻的電量大于與下降過程通過電阻的電量
( )4. 如圖甲所示，在坐標系xoy中，有邊長為a的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處．在y軸的右側的I,IV象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好重合，左邊界與Y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場L邊界的方向穿過磁場區域．取沿a
bcda的感應電流方向為正，則在線圈穿越磁場區域的過程中，感應電流i隨時間t變化的圖線是 圖乙中的（ ）
二、多選擇
（ ）5．某同學在研究電容、電感對恒定電流與交變電流的影
響時。采用了如圖所示的電路，其中L1、L2是兩個完全相同的燈泡，已知把開關置于3、4時，電路與交流電源相通，穩定后的兩個燈泡發光亮度相同，則該同學在如下操作中能觀察到的實驗現象是（）
A．當開關置于1、2時，穩定后L1亮、L2不亮
B．當開關置于1、2時，穩定后L1 、L2兩個燈泡均發光，但L1比L2亮
C．當開關從置于3、4這一穩定狀態下突然斷開，則兩燈泡同時立即熄滅
D．當開關置于3、4瞬間，L2立即發光，而L1亮度慢慢增大
（ ）6．在電能的輸送過程中，若輸送的電功率一定、輸電線電阻一定時，對于在輸電線上損失的電功率有如下四種判斷，其中正確的是（ ）
A．損失的電功率與輸送電線上電壓降的平方成反比 B．損失的電功率與輸送電壓的平方成正比
C．損失的電功率與輸送電線上電壓降的平方成正比 D．損失的電功率與輸送電壓的平方成反比
（ ）7。.如圖所示，兩根傾斜放置的平行導電軌道之間用導線連接，處于垂直軌道平面向下的勻強磁場中，軌道上靜止放有一金屬桿.若磁場從t=0時刻開始由B0=0均勻增加，則金屬桿受到的靜摩擦力的大小與感應電流大小將（ ）?
A.電流大小不變但方向改變 B.電流大小方向均保持不變?
C.先逐漸增大，后逐漸減小? D.先逐漸減小，后逐漸增大?
三、計算
8．如圖上圖，相距為L的光滑足夠長平行金屬導軌水平放置，導軌在在垂直于導軌平面的勻強磁場中,磁場分布在x=0到x=L之間，MN為磁場右邊界，磁感應強度為B，導軌右側接有定值電阻R，其余電阻忽略不計。在距MN為L處的坐標原點O處垂直導軌放置一質量為m的金屬桿ab。ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動，其速度v―位移x的關系圖象如圖下所示，則
（1）金屬桿ab在穿過磁場的過程中感應電流的方向如何？
（2）試求恒定拉力F=?
(3)在整個過程中電阻R上產生的電熱Q1是多少？
（4）求ab桿在離開磁場前瞬間的安培力與加速度.
9．如圖，兩根足夠長間距為L的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，M、P兩點間接有阻值為R的電阻。質量為m的金屬桿ab垂直放在兩導軌上。整套裝置處于垂直于斜面向上的勻強磁場中。導軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導軌由靜止下滑，金屬桿最終達到最大速度vm，在這個過程中，電阻R上產生的熱為Q。導軌和金屬桿接觸良好，它們之間的動摩擦因數為μ，且μ<tanθ。已知重力加速度為g。
（1）求磁感應強度的大小； （2）金屬桿在加速下滑過程中，當速度達到
時，求此時桿的加速度大小； （3）求金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中下降的高度。
一、單選
8．（1）由右手定則可知，桿中電流方向為由b到a。
（2）ab桿在位移L到
①
ab桿在磁場中發生L位移過程中，恒力F做的功等于ab桿增加的動能和回路產生的電
能（即電阻R上產生的電熱Q1），由能量守恒定律得：
②①②聯立解得：
③
（3）ab桿在離開磁場前瞬間，水平方向上受安培力F安和外力F作用，設加速度為a，
則
④ 
⑤ 
⑥
④⑤⑥聯立解得：
9/（1）當桿達到最大速度時受力平衡，受力如圖 
（2分）
N=mgcosθ 電路中電流 
解得 
（2）當桿的速度為時，由牛頓第二定律
此時電路中電流 
解得 
（3）設金屬桿從靜止開始至達到最大速度的過程中下降的高度為h，由能量守恒
又 
解得 