高考物理第一轮复习专题7　电磁感应与力学的综合（含解析） 6页

专题(七)　[专题7　电磁感应与力学的综合]‎ ‎1．2012·济南模拟如图Z7－1所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为l、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ，虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下．开始时金属线框的ab边与磁场的d′c′边重合．现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的d′c′边距离为l.在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为(　　)‎ 图Z7－1‎ A.mv＋μmgl　　　　　B.mv－μmgl C.mv＋2μmgl D.mv－2μmgl ‎2．2012·长春模拟(双选)如图Z7－2所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由图示位置自由下落．当bc边刚进入磁场时，线框恰好做匀速运动，线框边长L小于磁场宽度H，则(　　)‎ 图Z7－2‎ A．线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．线框离开磁场时，受到的安培力方向竖直向上 C．线框bc边刚进入磁场时的感应电流小于线框bc边刚离开时的感应电流 D．线框穿过磁场的过程中机械能守恒 ‎3．(双选)如图Z7－3所示，两根相互平行的金属导轨水平放置于竖直向下的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(　　)‎ 图Z7－3‎ A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左 ‎4．2012·西安八校联考如图Z7－4所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度v0沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是(　　)‎ 图Z7－4‎ A．回到出发点的速度v大于初速度v0‎ B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程 C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程 D．所用时间上升过程大于下落过程 ‎5．(双选)如图Z7－5所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q.已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则(　　)‎ 图Z7－5‎ A．该过程中导体棒做匀减速运动 B．该过程中接触电阻产生的热量为mv C．开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S＝ D．当导体棒的速度为v0时，回路中感应电流大小为初始时的一半 ‎6．2012·郑州质检(双选)如图Z7－6所示，两根足够长的平行金属导轨固定在水平面上，匀强磁场方向垂直导轨平面向下，金属棒ab、cd 与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动，金属棒ab、cd的质量之比为2∶1.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd，经过足够长时间以后(　　)‎ 图Z7－6‎ A．金属棒ab、cd都做匀速运动 B．金属棒ab上的电流方向是由b向a C．金属棒cd所受安培力的大小等于 D．两金属棒间距离保持不变 ‎7．2012·广东六校联合考试如图Z7－7甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝‎1 m，上端接有电阻R1＝3 Ω，下端接有电阻R2＝6 Ω，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m＝‎0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落‎0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．求：‎ 图Z7－7‎ ‎(1)磁感应强度B；‎ ‎(2)杆下落‎0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.‎ ‎8．光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L＝‎1.0 m，与水平面的夹角α＝30°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0 T，垂直于导轨平面向上，M、P间接有阻值R＝2.0 Ω的电阻，其他电阻不计，质量m＝‎2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图Z7－8甲所示．用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v－t图象如图乙所示．g＝‎10 m/s2，导轨足够长，求：‎ ‎　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 图Z7－8‎ ‎(1)恒力F的大小；‎ ‎(2)金属杆速度为‎2.0 m/s时的加速度大小；‎ ‎(3)根据v－t图象估算在前0.8 s内电阻上产生的热量．‎ 专题(七)‎ ‎1．D　[解析] 闭合金属线框进入磁场的过程中，一条边切割磁感线，产生感应电流，在磁场中受到安培力，故整个运动过程中有摩擦阻力和安培力做功，由功能关系可得：mv＝μmg·‎2l＋Q，故金属线框中产生的焦耳热为Q＝mv－2μmgl，选项D正确．‎ ‎2．BC　[解析] 线框进入磁场时，线框的bc边切割磁感线，由右手定则可知电流方向为：a→d→c→b→a，选项A错误；由楞次定律的推论“来拒去留”可得线框离开磁场时，安培力竖直向上，选项B正确；线框匀速进入磁场，由于L