2016年北京自主招生物理模拟题：感应电动势

育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！2016年北京自主招生物理模拟题:感应电动势【试题内容来自于相关网站和学校提供】题目1：如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，导体棒ab垂直导轨，除电阻R的阻值外，其余电阻不计．导体棒ab在如图乙所示的水平外力作用下，在0～t0时间内从静止开始做匀加速直线运动，则在t0以后，导体棒ab_____A.先做加速运动，最后做匀速运动B.先做减速运动，最后做匀速运动C.先做匀减速运动，最后速度为零D.先做匀减速运动，最后做匀速运动题目2：如图甲，正三角形硬导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直．图乙表示该磁场的磁感应强度随时间t变化的关系，t=0时刻磁场方向垂直纸面向里．在0一4t0时间内，线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为（规定垂直ab边向左为安培力的正方向）_____A.育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！B.C.D.题目3：如图所示，矩形线框的bc边上接有一个电压表，线框下方有垂直纸面方向的匀强磁场，MN和PQ分别为该磁场的上下边界，两边界间的距离为L＞ad，将线框由静止释放，下落一段距离后进入磁场，下列说法正确的是_____A.线框进入磁场过程中，速率一定增大B.线框进入磁场过程中，电压表示数一定为零C.线框全部处于磁场中运动时，电压表有示数D.线框穿出磁场过程中，cd边所受安培力大小可能不变题目4：如图所示，等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L．现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场．t=0时刻恰好位于图示位置（即BC与EF在一条直线上，且C与E重合），规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线正确的是_____育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！A.B.C.育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！D.题目5：如图所示，光滑绝缘水平面上有一矩形线圈冲入一匀强磁场，线圈全部进入磁场区域时，其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，设磁场宽度大于线圈宽度，那么_____A.线圈恰好在刚离开磁场的地方停下B.线圈在磁场中某位置停下C.线圈在未完全离开磁场时即已停下D.线圈完全离开磁场以后仍能继续运动，不会停下来题目6：如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，则当小灯正常发光，ab的滑行速度为_____m/s；拉动金属棒ab的外力的功率为_____W．题目7：如图所示，水平放置的两平行金属板相距为d，金属板与两平行金属导轨相连，导轨间距为L，匀强磁场与导轨平面垂直，磁场的磁感应强度为B，由于导轨上有一导体棒ab在运动，导致平行板板间有一质量为m，电荷量为q的带负电的液滴处于静止状态．则导体ab的速度大小为mgdBLq，方向为_____．题目8：育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！如图，水平放置的光滑平行的金属导轨的间距为L，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感应强度B竖直向上，金属杆ab、cd的质量分别为m1、m2，其电阻分别为R1、R2，今使ab杆以初动能Ek沿导轨向左滑出，cd由静止同时释放，导轨足够长，磁场范围足够大，则cd杆产生的电热最大值是m2R2Ek(m1+m2)(R1+R2)．题目9：-3如图1所示，在磁感应强度B=1.0T的有界匀强磁场中（MN为边界），用外力将边长为L=10cm的正方形金属线框向右匀速拉出磁场，以bc边刚离开磁场的时刻为计时起点（即此时t=0），在线框拉出磁场的过程中，ab边受到的磁场力F随时间t变化的关系如图2所示．t=0.02s时金属框中的感应电流I=_____A，金属框拉出的过程中产生的焦耳热为_____J．题目10：0,3：5如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO′．线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量．在t=t0时刻，线框左边恰到达OO′．此时线框受到的合力为_____或2mlt20（写出两种表达）；在t=育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！34t0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF=_____．题目11：如图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=2Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框架的电阻不计，质量m=2kg．导体棒ab的电阻为r=0.5Ω．当ab以v=5.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：（1）a、b两点间电势差的大小，哪点电势高？（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小．（3）若将外力F突然撤掉，电阻R上能产生多少焦耳热？．题目12：如图所示，两光滑金属导轨，间距d=0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B=0.1T、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R上放出的热量．题目13：如图所示，在倾角θ=30°，相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω，整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中，现在轨道上由静止释放一质量m=100g，电阻r=lΩ的金属棒，当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度，不计导轨电阻．求：（1）棒下滑的最大速度．（2）棒下滑的速度为3m/s时棒的加速度大小为多少育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！（3）电阻R在这个过程中产生的热量．题目14：如图所示，足够长的光滑U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ=37°角，磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量m=0.2kg，有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数为0.5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为Q=2C．求：（1）导体棒匀速运动的速度；（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻消耗的电功．（sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2）题目15：如图所示，两根足够长固定的平行金属导轨位于竖直平面内，两导轨间的距离为d，导轨上面横放着两根导体棒L1和L2，与导轨构成回路，两根导体棒的质量都为m，电阻都为R，回路中其余部分的电阻可不计．在整个导轨平面内都有与导轨所在面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，保持L1向上作速度为v的匀速运动，在t=0时刻将靠近L1处的L2由静止释放（刚释放时两棒的距离可忽略），经过一段时间后L2也作匀速运动．已知d=0.5m，m=0.5kg，R=0.1Ω，B=1T，g取10m/s2．（1）为使导体棒L2向下运动，L1的速度v最大不能超过多少？（2）若L1的速度v为3m/s，在坐标中画出L2的加速度a2与速率v2的关系图象；（3）若L1的速度v为3m/s，在L2作匀速运动的某时刻，两棒的间距4m，求在此时刻前L2运动的距离．育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！答案部分1、A解析：解：在0～t0时间内从静止开始做匀加速直线运动，所以在t0时刻水平外力F大于安培力。根据图象得在t0以后水平外力F不变，金属棒受到的安培力F安=BIl=B2L2vRF-F安m由于加速度方向与速度方向相同，可见导体棒速度继续增大，F安增大，加速度减小。当安培力增加到等于水平外力F时，合力为零，加速度为零，导体棒做匀速运动。故选A。2、A解析：解：C、D、0-1s，感应电动势为：E1=S育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！△B△t=SB0，为定值，感应电流：I1=E1r=SB0r，为定值，安培力F=BI1L∝B；由于B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零，故CD均错误；A、B、3s-4s内，感应电动势为：E2=S△B△t=SB0，为定值，感应电流：I2=E2r=SB0r，为定值，安培力F=BI2L∝B；由于B逐渐减小到零，故安培力逐渐减小到零；由于B逐渐减小到零，故通过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量减小，有扩张趋势，故安培力向外，即ab边所受安培力向左，为正，故A正确，B错误；故选：A。3、D解析：A、线框进入磁场过程中，当切割磁感线产生的感应电流，导致安培力小于重力时，则加速进入；当安培力等于重力时，则匀速进入；当安培力小于重力时，则减速进入，不论如何进入，均导致磁通量变化，都产生感应电动育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！势，故A、B错误。C、线框全部处于磁场中运动时，虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量不变，所以电压表没有示数。故C错误；D、线框穿出磁场过程中，cd边所受安培力大小等于重力时，则匀速穿出，D正确。故选D。4、C解析：解：t在0-Lv内，CD边切割磁感线，磁通量增大，由楞次定律判断可知感应电流的方向沿逆时针方向，为正；有效的切割长度l=vt，则感应电流大小为i=BlvR=BvtvR∝t，当t=Lv时，l=L，i=BLvR；t在Lv-2Lv内，AD、CD和AB边切割磁感线，磁通量增大，由楞次定律判断可知感应电流的方向沿逆时针方向，为正；有效的切割长度l=[12（vt-L）+L]-（vt-L）=32L-育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！12vt，则感应电流大小为i=BlvR=B(32L-12vt)vR，i随t线性递减，当t=2Lv时，l=12L，i=BLv2R；t在2Lv-3Lv内，磁通量减小，由楞次定律判断可知感应电流的方向沿顺时针方向，为负；有效的切割长度均匀增大，i随t均匀增大，当t=3Lv时，l=2L，i=-2BLvR；故选：C。5、D育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！解析：解：线圈出磁场时的速度小于进磁场时的速度，安培力F=BIL=B2L2vR，知出磁场时所受的安培力小于进磁场时所受的安培力，根据动能定理，由于进磁场时安培力做功大于出磁场时安培力做功，则出磁场时动能的变化量小于进磁场时动能的变化量，进磁场时其动能恰好等于它在磁场外面时的一半，知出磁场后，动能不为零，还有动能，将继续运动，不会停下来。故D正确。A、B、C错误。故选D。6、40,8解析：解：（1）小灯泡的规格为“2V、4W”，灯泡正常发光时的电流：I=PU=42=2A，灯泡电阻：R=UI=22=1Ω，闭合电路的总电阻为2Ω。电源电动势：E=IR总=2×2=4V，由于E=BLv，则导体棒的速度：v=EBL=41×0.1=40m/s；（2）拉动金属棒ab的外力的功率等于电路中消耗的电功率，即为：育龙单招网，单招也能上大学份高职单招试题，全部免费提供！P=I2R总=22×2=8W，因此拉动金属棒ab的外力的功率为8W。故答案为：40，8。7、向右解析：