一、 单项选择题

1. (2012·惠州模拟)如图所示,在O点正下方有一个有理想边界的磁场,铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B,不考虑空气阻力,则下列说法正确的是()

A. A、B两点在同一水平线

B. A点高于B点

C. A点低于B点

D. 铜环将做等幅摆动

2. (2012·肇庆模拟)如图所示,在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈,从相同的高度由静止开始同时释放,三个线圈都是用相同的金属材料制成的边长一样的正方形,A线圈有一个缺口,B、C线圈闭合,但B线圈的导线比C线圈的粗,则()

A. 三个线圈同时落地 B. A线圈最先落地

C. A线圈最后落地 D. C线圈最后落地

3. (2012·安徽理综)如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场.两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线),两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,

在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2,不计空气阻力,则()

A. v1Q2

D. v1=v2,Q1a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()

A. mgb B. mv2

C. mg(b-a) D. mg(b-a) mv2

5. (2012·山东)如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g,下列选项正确的是()

A. P=2mgvsin θ

B. P=3mgvsin θ

C. 当导体棒速度达到时加速度为sin θ

D. 在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

6. (2012· 韶关模拟)如图所示,阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a’b’位置,若v1∶v2=1∶2,则在这两次过程中()

A. 回路电流I1∶I2=1∶2

B. 产生的热量Q1∶Q2=1∶4

C. 通过任一截面的电荷量q1∶q2=1∶2

D. 外力的功率P1∶P2=1∶4

7. 如图所示,竖直平面内放置的两根平行金属导轨,电阻不计,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.5 T,导体棒ab、cd长度均为0.2 m,电阻均为0.1 Ω,重力均为0.1 N.现用力F向上拉动导体棒ab,使之匀速上升(导体棒ab、

cd与导轨接触良好),此时cd静止不动.则ab上升时,下列说法中正确的是()

A. ab受到的拉力大小为2 N

B. ab向上运动的速度为2 m/s

C. 在2 s内,拉力做功,有0.4 J的机械能转化为电能

D. 在2 s内,拉力做功为0.6 J

8. (2011·广东四校联考)如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨间距为L,导轨上有一质量为m、电阻为r的金属棒ab,导轨的另一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止开始向右运动.则在这个过程中()

A. 随着ab运动速度的增大,其加速度将减小

B. 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C. 棒克服安培力做的功一定等于电路中产生的内能

D. 当ab棒的速度为v时,ab两端的电势差为BLv

9. 如图是法拉第做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,从上往下看铜盘逆时针匀速转动的角速度为ω.则下列说法中正确的是()

A. 回路中有大小和方向做周期性变化的电流

B. 回路中电流大小恒定,且等于

C. 回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘

D. 若将匀强磁场改为垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中没有电流流过

三、 非选择题

10. 如图所示,质量为M的金属棒P在离地h高处从静止开始沿弧形金属平行导轨MN、M’N’下滑.水平轨道所在的空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,水平导轨上原来放有质量为m的金属杆Q.已知两金属棒的电阻均为r,导轨宽度为L,且足够长,不计导轨的摩擦及电阻.求:

(1) 两金属棒的最大速度分别为多少?

(2) P棒两端的最大感应电动势及所受最大安培力分别是多少?

(3) 在两棒运动过程中释放出的热量是多少?

11. (2012·湛江模拟)在如图所示的水平导轨上(摩擦、电阻忽略不计),有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨左端的间距为L1=4 L0,右端间距为L2=L0.今在导轨上放置AC,DE两根导体棒,质量分别为m1=2m0,m2=m0,电阻R1=4R0,R2=R0.若AC棒以初速度v0向右运动,求AC棒运动的过程中产生的总焦耳热QAC,以及通过它们的总电荷量q.

1. B

2. B

3. D

4. D

5. AC

6. AD

7. BC

8. AC

9. CD

10. (1) P杆刚滑到水平面时,有最大的速度Mgh=M,

解得v0=.即P杆最大速度为.

进入磁场后P杆减速,Q杆加速,水平方向动量守恒,当它们速度相等时,Q杆具有最大的速度

Mv0=(M m)v.

解得v=.即Q杆最大速度为.

(2) P杆滑到最低点时,速度最大,其两端的感应电动势最大,

E=BLv0=BL,

此时P杆受到的安培力最大F=BIL,

P杆、Q杆与导轨所构成的回路,最大电流为I=,

解得F=.

(3) 当P、Q速度相等时,回路释放出的热量为

Q=Mgh-(M m)v2,

解得Q=.

11. 由于棒L1向右运动,回路中产生电流,L1受安培力的作用后减速,L2受安培力的作用后加速.回路中的电流逐渐减小.只需v1,v2满足一定关系,就有可能使回路中的B,即总电动势为零,此后不再受安培力的作用.两棒做匀速运动.

两棒匀速运动时,I=0,即回路的总电动势为零.所以有BL1v1=BL2v2.

v1=时,回路电流为零,此后两棒匀速运动,对AC棒应用动量定理-BIL1·Δt=m1v’-m1v0,

再对DE棒应用动量定理BL2I·Δt=m2v2.

解方程得v1=,v2=.

QAC==m0.

q=I·Δt==.