如图所示，两根不计电阻的金属导线MN与PQ放在水平面内，MN是直导线，PQ的PQ1段是直导线，Q1Q2段是弧形导线，Q2Q3段是直导线，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P间接入一个阻值R=0.25Ω的电阻．一根质量为1.0kg不计电阻的金属棒AB能在MN、PQ上无摩擦地滑动，金属棒始终垂直于MN，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．金属棒处于位置（I）时，给金属棒一个向右的速度v1=4m/s，同时方向水平向右的外力F1=3 N作用在金属棒上使金属棒向右做匀减速直线运动；当金属棒运动到位置(Ⅱ)时，外力方向不变，大小变为F2，金属棒向右做匀速直线运动，经过时间t =2s到达位置(Ⅲ)．金属棒在位置(I)时，与MN、Q1Q2相接触于a、b两点，a、b的间距L1=1m，金属棒在位置(Ⅱ)时，棒与MN、Q1Q2相接触于c、d两点．已知s1=7.5m．求：
（1）金属棒向右匀减速运动时的加速度大小为多少；
（2）c、d两点间的距离L2；
（3）外力F2的大小；
（4）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q．
（1）金属棒向右匀减速运动时的加速度大小为多少；
（2）c、d两点间的距离L2；
（3）外力F2的大小；
（4）金属棒从位置(I)运动到位置(Ⅲ)的过程中，电阻R上放出的热量Q．
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（已下线）《2020-2021学年高中物理同步备课学案（2019人教版选择性必修第二册）》章末综合检测2 电磁感应（已下线）【新东方】【高物99】（已下线）2011届四川省成都市龙泉一中高三第二次诊断性考试模拟试卷（理综）物理部分
更新时间：2016-12-07 18:55:52
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨
、
相距为
，导轨平面与水平面夹角为
，导轨电阻不计．磁感应强度为
的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为的金属棒
垂直于、放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为
、电阻为
。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中
为一电阻箱，已知灯泡的电阻
，定值电阻
，调节电阻箱使
，重力加速度为
，闭合开关
，现将金属棒由静止释放，求：
（
）金属棒下滑的最大速度
；
（
）当金属棒下滑距离为
时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑
的过程中，整个电路产生的电热；
（
）改变电阻箱的值，当为何值时，金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大。
、相距为，导轨平面与水平面夹角为，导轨电阻不计．磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面斜向上，长为的金属棒垂直于、放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为、电阻为。两金属导轨的上端连接右侧电路，电路中为一电阻箱，已知灯泡的电阻，定值电阻，调节电阻箱使，重力加速度为，闭合开关，现将金属棒由静止释放，求：（
）金属棒下滑的最大速度；（
）当金属棒下滑距离为时速度恰好达到最大，则金属棒由静止开始下滑的过程中，整个电路产生的电热；（
）改变电阻箱的值，当为何值时，金属棒达到匀速下滑时消耗的功率最大。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示，水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d，左侧P与M之间通过一电阻R连接，两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接，水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域长度为x．P，M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧，其原长为PF，现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处，只要有微小扰动，约束装置就解除压缩．长度为d，质量为m，电阻为R的导体棒，从AC处由静止释放，出磁场区域后向左运动触发弹簧．由于弹簧的作用，导体棒向右运动，当导体棒进入磁场后，约束装置重新起作用，将弹簧压缩到原位置.
（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能返回原来的位置，求导体棒第一次出磁场时的速率
（2）在（1）条件下，求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能．
（3）要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件？
（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能返回原来的位置，求导体棒第一次出磁场时的速率
（2）在（1）条件下，求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能．
（3）要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件？
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距d=1.0m，导轨平面与水平面夹角
，导轨上端跨接一定值电阻
，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场中，金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为d、质量
=0.10kg、电阻
，距导轨底端的距离
。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为
=0.05kg，从轨道最低点以速度
=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量q=0.1C且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热Q=0.05J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为
，g=10m/s2．求：
（1）碰后金属棒ef沿导轨上滑的最大距离
；
（2）碰后瞬间绝缘棒gh的速度
；
（3）金属棒在导轨上运动的时间Δt。
，导轨上端跨接一定值电阻，导轨电阻不计。整个装置处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B=1.0T的匀强磁场中，金属棒ef垂直于MN、PQ静止放置，且与导轨保持良好接触，其长度刚好为d、质量=0.10kg、电阻，距导轨底端的距离。另一根与金属棒平行放置的绝缘棒gh长度也为d，质量为=0.05kg，从轨道最低点以速度=10m/s沿轨道上滑并与金属棒发生正碰（碰撞时间极短），碰后金属棒沿导轨上滑一段距离后再次静止，此过程中流过金属棒的电荷量q=0.1C且测得从碰撞至金属棒静止过程中金属棒上产生的焦耳热Q=0.05J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为，g=10m/s2．求：（1）碰后金属棒ef沿导轨上滑的最大距离
；（2）碰后瞬间绝缘棒gh的速度
；（3）金属棒在导轨上运动的时间Δt。
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示，、为两条平行的光滑金属直导轨，导轨平面与水平面夹角为
，
之间接有电阻箱，导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，质量为的金属棒垂直放置在轨道上，接入电路的电阻值为
，现从静止释放金属棒，测得金属棒的最大速度为
，已知轨道间距为，重力加速度取，轨道足够长且电阻不计，求：
（1）电阻箱接入电路的电阻值多大；
（2）若当金属棒下滑的距离为
时，金属棒的加速度大小为
，则此时金属棒运动的时间为多少；
（3）当金属棒沿导轨匀速下滑时，将电阻箱的电阻瞬时增大为
，此后金属棒再向下滑动
的距离时，金属棒再次达到最大速度.求金属棒下滑的距离过程中，回程中产生的焦耳热.
、为两条平行的光滑金属直导轨，导轨平面与水平面夹角为，之间接有电阻箱，导轨所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，质量为的金属棒垂直放置在轨道上，接入电路的电阻值为，现从静止释放金属棒，测得金属棒的最大速度为，已知轨道间距为，重力加速度取，轨道足够长且电阻不计，求：（1）电阻箱接入电路的电阻值多大；
（2）若当金属棒下滑的距离为
时，金属棒的加速度大小为，则此时金属棒运动的时间为多少；（3）当金属棒沿导轨匀速下滑时，将电阻箱的电阻瞬时增大为
，此后金属棒再向下滑动的距离时，金属棒再次达到最大速度.求金属棒下滑的距离过程中，回程中产生的焦耳热.
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较难
(0.4)
真题
【推荐2】如图，光滑平行金属导轨间距为L，与水平面夹角为θ，两导轨上端用阻值为R的电阻相连，该装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面．质量为m的金属杆ab以沿导轨平面向上的初速度v0从导轨底端开始运动，然后又返回到出发位置．在运动过程中，ab与导轨垂直且接触良好，不计ab和导轨的电阻及空气阻力．
（1）求ab开始运动时的加速度a；
（2）分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；
（3）分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短．
（1）求ab开始运动时的加速度a；
（2）分析并说明ab在整个运动过程中速度、加速度的变化情况；
（3）分析并比较ab上滑时间和下滑时间的长短．
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距
。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻
。导轨上停放一质量
、电阻
的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度
的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始匀加速运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
（1）计算金属杆ab的加速度的大小；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
（3）若水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功
，求金属杆上产生的焦耳热。
。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻。导轨上停放一质量、电阻的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始匀加速运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。（1）计算金属杆ab的加速度的大小；
（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
（3）若水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功
，求金属杆上产生的焦耳热。
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示倾角为
的平行金属轨道固定在水平面上，导轨的顶端接有定值电阻R，长度与导轨宽度相等的导体棒AB垂直于导轨放置，且保持与导轨由良好的接触。图中虚线1和2之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，现给导体棒沿导轨向上的初速度，使导体棒穿过磁场区域后能继续向上运动到最高位置虚线3，然后沿导轨向下运动到底端。已知导体棒向上运动经过虚线1和2时的速度大小之比为2：1，导体棒沿导轨向下运动由虚线2到1做匀速直线运动，虚线2、3之间的距离为虚线1、2之间距离的2倍，整个运动过程中导体棒所受的摩擦阻力恒为导体棒重力的
，除定值电阻外其余部分电阻均可忽略，求：
（1）导体棒沿导轨向上运动经过虚线2的速度与沿导轨向下运动经过虚线2的速度
的比值；
（2）导体棒沿导轨向上运动刚经过虚线1和刚到达虚线2时的加速度大小之比；
（3）导体棒沿导轨向上运动经过磁场与沿导轨向下运动经过磁场的过程中，定值电阻R上产生的热量之比
为多大。
的平行金属轨道固定在水平面上，导轨的顶端接有定值电阻R，长度与导轨宽度相等的导体棒AB垂直于导轨放置，且保持与导轨由良好的接触。图中虚线1和2之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，现给导体棒沿导轨向上的初速度，使导体棒穿过磁场区域后能继续向上运动到最高位置虚线3，然后沿导轨向下运动到底端。已知导体棒向上运动经过虚线1和2时的速度大小之比为2：1，导体棒沿导轨向下运动由虚线2到1做匀速直线运动，虚线2、3之间的距离为虚线1、2之间距离的2倍，整个运动过程中导体棒所受的摩擦阻力恒为导体棒重力的，除定值电阻外其余部分电阻均可忽略，求：（1）导体棒沿导轨向上运动经过虚线2的速度
与沿导轨向下运动经过虚线2的速度的比值；（2）导体棒沿导轨向上运动刚经过虚线1和刚到达虚线2时的加速度大小之比；
（3）导体棒沿导轨向上运动经过磁场与沿导轨向下运动经过磁场的过程中，定值电阻R上产生的热量之比
为多大。
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(0.4)
名校
【推荐2】如图，一倾角为θ的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.05kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻为R=1Ω、质量m=0.2kg的金属棒PQ的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路PQMN；MN长度L=0.5m。初始时PQ与MN相距一定距离，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，导体框下滑x0= 
m后恰好匀速进入一方向垂直于斜面向上的匀强磁场区域，直至离开磁场区域。PQ、MN、磁场边界（图中虚线）都与斜面底边平行，当导体框的MN边离开磁场的瞬间，金属棒PQ正好进入磁场，并一直匀速运动直到离开磁场。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，金属棒与导体框之间的动摩擦因数μ=0.125，磁感应强度大小B=1T。重力加速度大小取g=10m/s2，sinθ=0.6.求
（1）导体框的边MN刚要进入磁场时的速度大小；
（2）磁场的宽度d；
（3）金属棒和导线框由静止开始下滑到二者速度相等的过程中，因摩擦产生的热量Q。
m后恰好匀速进入一方向垂直于斜面向上的匀强磁场区域，直至离开磁场区域。PQ、MN、磁场边界（图中虚线）都与斜面底边平行，当导体框的MN边离开磁场的瞬间，金属棒PQ正好进入磁场，并一直匀速运动直到离开磁场。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，金属棒与导体框之间的动摩擦因数μ=0.125，磁感应强度大小B=1T。重力加速度大小取g=10m/s2，sinθ=0.6.求 （1）导体框的边MN刚要进入磁场时的速度大小；
（2）磁场的宽度d；
（3）金属棒和导线框由静止开始下滑到二者速度相等的过程中，因摩擦产生的热量Q。
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较难
(0.4)
【推荐3】如图所示，M1N1、M2N2是两根处于同一水平面内的平行导轨，导轨间距离是d=0.5m，导轨左端接有定值电阻R=2Ω，质量为m=0.1kg的滑块垂直于导轨，可在导轨上左右滑动并与导轨有良好的接触，滑动过程中滑块与导轨间的摩擦力恒为f=1N，滑块用绝缘细线与质量为M=0.2kg的重物连接，细线跨过光滑的定滑轮，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度是B=2T，将滑块由静止释放。设导轨足够长，磁场足够大，M未落地，且不计导轨和滑块的电阻。g=10m/s2，求：
（1）滑块能获得的最大动能；
（2）滑块的加速度为a=2m/s2时的速度；
（3）由于滑块做切割磁感线运动，对滑块中的自由电荷产生一个作用力，从而产生电动势，设滑块从开始运动到获得最大速度的过程中，滑块移动的距离是x=1m，求此过程中此作用力对自由电荷做的功。
（1）滑块能获得的最大动能；
（2）滑块的加速度为a=2m/s2时的速度；
（3）由于滑块做切割磁感线运动，对滑块中的自由电荷产生一个作用力，从而产生电动势，设滑块从开始运动到获得最大速度的过程中，滑块移动的距离是x=1m，求此过程中此作用力对自由电荷做的功。
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