2021年高考物理一轮复习人教版 第10章 专题突破(十)　电磁感应中的导轨＋杆模型

全国 高三 专题练习 2021-10-01 269次 整体难度： 适中 考查范围： 竞赛、电磁学

一、多选题 添加题型下试题

2018高二·上海·竞赛

多选题 | 适中(0.65)

名校

1. 如图所示，光滑平行金属导轨水平放置在均匀磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．质量为m，电阻为R的金属棒静止在导轨上．导轨的一端经电键与带有等量异号电荷（电量均为Q）的平行导体板连接．开始时电键S处于打开状态，当闭合电键时，发现导体棒开始运动．已知两导体板之间的电势差与导体板所带电量成正比．下列说法中正确的是（　　）

A．导体板上的电荷逐渐减少，最后变为零

B．导体棒中的电流逐渐减小，最后变为零

C．导体棒的速度先增大，后减小，最后变为零

D．导体棒的速度达到最大时，导体板上的电荷不为零

2019-08-20更新 | 312次组卷 | 3卷引用：2018年上海市高二第十七届洋泾中学杯高中物理竞赛初赛试题

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二、解答题 添加题型下试题

19-20高三上·广东·开学考试

解答题 | 较难(0.4)

名校

2. 如图所示，有一光滑、不计电阻且足够长的平行金属导轨，间距L＝0.5m，导轨所在的平面与水平面的倾角为37°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场．现将一质量m＝0.2kg、电阻R＝2Ω的金属杆水平靠在导轨处，与导轨接触良好．（g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）若磁感应强度随时间变化满足B＝4+0.5t（T），金属杆由距导轨顶部1m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度．
（2）若磁感应强度随时间变化满足 （T），t＝0时刻金属杆从离导轨顶端s₀＝1m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑5m所用的时间．
（3）若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨向下的外力F，其大小为F＝（v+0.8）N，其中v为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a＝10m/s²沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度B的大小．

2019-09-12更新 | 570次组卷 | 4卷引用：广东省2019-2020学年高三上学期摸底物理试卷(四)

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三、多选题 添加题型下试题

19-20高三上·湖北荆州·期末

多选题 | 较难(0.4)

名校

3. 如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻，建立轴平行于金属导轨，在m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度随坐标（以m为单位）的分布规律为，金属棒ab在外力作用下从处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻．设在金属棒从m处，经m到m的过程中，电阻器的电功率始终保持不变，则

A．金属棒做匀速直线运动

B．金属棒运动过程中产生的电动势始终不变

C．金属棒在与处受到磁场的作用力大小之比为3：2

D．金属棒从到与从到的过程中通过的电量之比为5：3

2019-02-10更新 | 864次组卷 | 8卷引用：【全国百强校】湖北省荆州中学、宜昌一中等“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”2019届高三上学期期末考试理综物理试题

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四、解答题 添加题型下试题

19-20高三上·浙江绍兴·期末

解答题 | 适中(0.65)

4. 如图所示为某研究小组设计的电磁炮供弹和发射装置．装置由倾角θ=37°的倾斜导轨和水平导轨在AB处平滑连接而成，电磁炮发射位置CD与AB相距x=0.4m．倾斜导轨处有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B₁，ABCD区域无磁场，CD处及右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B₂．倾斜导轨顶端的单刀双掷开关可连接阻值R=1.0Ω的电阻和电容C=0.5F的电容器．质量m=2.0kg、长度L=1.0m、电阻r=1.0Ω的金属杆ab代替电磁炮弹，金属杆与倾斜导轨和ABCD区域导轨之间的动摩擦因数均为μ=0.5，CD右侧导轨光滑且足够长．供弹过程：开关打到S₁处，金属杆从倾斜导轨某个位置及以上任意位置由静止释放，金属杆最终都恰好精确停在CD处；发射过程：开关打到S₂处，连接电压U=100V电容器，金属杆从CD位置开始向右加速发射．已知导轨间距为L=1.0m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力．

(1)求金属杆到达AB处时速度v的大小；
(2)为精确供弹，求磁感应强度B₁的大小；
(3)当B₂多大时，金属杆的最终速度最大？最大速度为多少？

2019-09-02更新 | 1060次组卷 | 4卷引用：浙江省绍兴市诸暨市2018-2019学年高三上学期期末物理试题

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