如图所示，P、Q为水平平行放置的光滑足够长金属导轨，相距L＝1m．导轨间接有E＝15V、r=1Ω的电源；0~10Ω的变阻箱R0；R1=6Ω、R2=3Ω的电阻；C=0.25F的超级电容，不计电阻的导体棒跨放在导轨上并与导轨接触良好，棒的质量为m＝0.2 kg，棒的中点用垂直棒的细绳经光滑轻质定滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.4 kg．在导体棒ab所处区域存在磁感应强度B＝2 T方向竖直向下的匀强磁场，且范围足够大．（导轨的电阻不计，g取10 m/s2)．
（1）现闭合电键S1、S2，为了使物体保持静止，变阻箱连入电路的阻值应是多大?
（2）现断开电键S1闭合S2，待电路稳定后，求电容的带电量？
（3）使导体棒静止在导轨上，电键S2断开的情况下（电容始终正常工作）释放导体棒，试讨论物体的运动情况和电容电量的变化规律？
（1）现闭合电键S1、S2，为了使物体保持静止，变阻箱连入电路的阻值应是多大?
（2）现断开电键S1闭合S2，待电路稳定后，求电容的带电量？
（3）使导体棒静止在导轨上，电键S2断开的情况下（电容始终正常工作）释放导体棒，试讨论物体的运动情况和电容电量的变化规律？
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河北省石家庄市第一中学2020-2021学年高二下学期第一次月考物理试题（已下线）2021年高考物理【热点·重点·难点】专练-热点14.电磁感应【校级联考】河北省五个一名校联盟2019届高三下学期第一次诊断考试理科综合物理试题
更新时间：2019-02-25 10:40:14
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(0.4)
名校
【推荐1】如图（a）所示，斜面倾角为37°，—宽为d=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行，在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移S之间的关系如图（b）所示，图线①、②均为直线。已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；
（4）请在图（c）中定性地画出:在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图象。
（1）金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；
（3）金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；
（4）请在图（c）中定性地画出:在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图象。
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解答题
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻，在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数
，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中．用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2，AA′与OO′之间的距离d=1m，求：
（1）该过程中，通过电阻R的电量q；
（2）杆通过OO′时的速度大小；
（3）杆在OO′时，轻绳的拉力大小；
（4）上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率．
，导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中．用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．启动电动小车，使之沿PS方向以v=5.0m/s的速度匀速前进，当杆滑到OO′位置时的加速度a=3.2m/s2，AA′与OO′之间的距离d=1m，求：（1）该过程中，通过电阻R的电量q；
（2）杆通过OO′时的速度大小；
（3）杆在OO′时，轻绳的拉力大小；
（4）上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率．
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示，质量为m、电阻未知的导体棒垂直放在相距为l、倾角为
的平行光滑金属导轨上，轨道顶端串联一阻值R的电阻，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度如图所示，其中磁场区域II宽度x可以调节。导体棒由距离磁场区域I上边界d处静止释放，恰能匀速穿过第一个磁场。
（1）导体棒穿过磁场区域I过程，电阻R两端电压；
（2）刚进入磁场区域II时导体棒的加速度；
（3）调节磁场区域II的宽度，使得导体棒恰好出磁场区域II时的速度恰好等于穿出磁场区域I时的速度。测得此情形下从释放到穿出磁场区域II用时为t，求此过程中回路的总焦耳热Q与第二个磁场宽度x。
的平行光滑金属导轨上，轨道顶端串联一阻值R的电阻，导轨电阻不计。磁感应强度为B的匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度如图所示，其中磁场区域II宽度x可以调节。导体棒由距离磁场区域I上边界d处静止释放，恰能匀速穿过第一个磁场。（1）导体棒穿过磁场区域I过程，电阻R两端电压；
（2）刚进入磁场区域II时导体棒的加速度；
（3）调节磁场区域II的宽度，使得导体棒恰好出磁场区域II时的速度恰好等于穿出磁场区域I时的速度。测得此情形下从释放到穿出磁场区域II用时为t，求此过程中回路的总焦耳热Q与第二个磁场宽度x。
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示，间距L = 2.0m的平行金属导轨放置在绝缘水平面上，导轨左端连接输出电流I = 0.5A的恒流源。空间分布两个宽度分别为
和
、间距D = 2.0m的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为B = 0.5T，方向均竖直向下。质量m = 0.5kg、电阻为R1的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量m = 0.5kg、边长为0.5D、电阻R2= 2.0Ω的正方形单重线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界；一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为0.5D。某时刻闭合开关S，导体棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生弹性碰撞 ，导体棒始终与导轨接触并且相互垂直，不计一切摩擦和空气阻力 。求：
（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小v1；
（2）线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中，线框产生的焦耳热Q；
（3）线框与导体棒碰撞的次数n，以及导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间t总。
和、间距D = 2.0m的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，两磁场磁感应强度大小均为B = 0.5T，方向均竖直向下。质量m = 0.5kg、电阻为R1的导体棒静止于区域Ⅰ左边界，质量m = 0.5kg、边长为0.5D、电阻R2= 2.0Ω的正方形单重线框的右边紧靠区域Ⅱ左边界；一竖直固定挡板与区域Ⅱ的右边界距离为0.5D。某时刻闭合开关S，导体棒开始向右运动。已知导体棒与线框、线框与竖直挡板之间均发生（1）导体棒第一次离开区域Ⅰ时的速度大小v1；
（2）线框与导体棒从第1次碰撞至它们第2次碰撞过程中，线框产生的焦耳热Q；
（3）线框与导体棒碰撞的次数n，以及导体棒在磁场区域Ⅰ中运动的总时间t总。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示，两光滑金属导轨，间距d=2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的有界磁场中．电阻R=3Ω。桌面高H=0.8m，金属杆ab质量m=0.2kg，电阻r=1Ω，在导轨上距桌面h=0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4m，g=10m/s2。求：
（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小；
（2）整个过程中安培力所做的功；
（3）磁场区域的宽度。
（1）金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小；
（2）整个过程中安培力所做的功；
（3）磁场区域的宽度。
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较难
(0.4)
真题
名校
【推荐3】如图，一关于y轴对称的导体轨道位于水平面内，磁感应强度为B的匀强磁场与平面垂直．一足够长，质量为m的直导体棒沿x轴方向置于轨道上，在外力F作用下从原点由静止开始沿y轴正方向做加速度为a的匀加速直线运动，运动时棒与x轴始终平行．棒单位长度的电阻为ρ，与电阻不计的轨道接触良好，运动中产生的热功率随棒位置的变化规律为P=ky
（SI）．求：
（1）导体轨道的轨道方程y=f（x）；
（2）棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
（3）棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功．
（SI）．求：（1）导体轨道的轨道方程y=f（x）；
（2）棒在运动过程中受到的安培力Fm随y的变化关系；
（3）棒从y=0运动到y=L过程中外力F的功．
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