2016全国高考理综 物理 必会冲刺十二 电磁感应中的“杆+导轨”模型

必会冲刺十二 电磁感应中的“杆+导轨”模型

【必会冲刺】

必会冲刺十二 电磁感应中的“杆+导轨”模型

一、 单项选择题

1． (2015·广东肇庆第三次统测)如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则 ( )

1A． U=2Blv，流过固定电阻R的感应电流由b经R到d

B． U=Blv，流过固定电阻R的感应电流由d经R到b

B2l2vC． MN受到的安培力大小FA=2R，方向水平向右 B2l2vD． MN受到的安培力大小FA=R，方向水平向左

2． (2015·湖北荆州调研)如图所示，两根光滑的平行金属导轨位于水平面内，匀强磁场与导轨所在平面垂直，两根金属杆甲和乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直．起初两根杆都静止，现突然给甲一初速度v使其开

始运动，回路中的电阻不可忽略，那么在以后的运动中，下列说法正确的是

( )

A． 甲克服安培力做的功等于系统产生的焦耳热 B． 甲动能的减少量等于系统产生的焦耳热

C． 甲机械能的减少量等于乙获得的动能与系统产生的焦耳热之和 D． 最终两根金属杆都会停止运动

3． (2015·山东淄博高三诊断)如图甲所示，左侧接有定值电阻R=2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=1 T，导轨间距L=1 m．一质量m=2 kg、阻值r=2 Ω的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动，金属棒的v-x图象如图乙所示，若金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.25，则从起点发生x=1 m位移的过程中(取g=10 m/s2)

( )

A． 金属棒克服安培力做的功W1=0.5 J B． 金属棒克服摩擦力做的功W2=4 J C． 整个系统产生的总热量Q=4.25 J D． 拉力做的功W=9.25 J

4． (2015·河北唐山第一中学调研)如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．阻值为R的导体棒垂直于导轨放置，且与导轨接触良好．导轨所在空间存在匀强磁场，匀强磁场与导轨平面垂直．t=0时，将开关S由1掷向2，分别用q、i、v和a表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度大小和加速度大小，则下列图象中正确的是 ( )

二、 多项选择题

5． (2015·湖南益阳箴言中学模拟)如图所示，电阻不计的平行导轨竖直固定，上端接有电阻R，高度为h的匀强磁场与导轨平面垂直．一导体棒从磁场上方的A位置自由释放，用x表示导体棒进入磁场后的位移，i表示导体棒中的感应电流大小，v表示导体棒的速度大小，Ek表示导体棒的动能，a表示导体棒的加速度大小，导体棒与导轨垂直并接触良好．下列图象中可能正确的是

( )

6． (2015·山东青岛统一检测)如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为l，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数μ=tan θ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g．下列说法中正确的是

( )

A． 导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动 B． 在涂层区导体棒做减速运动

mgRsinθ22C． 导体棒到达底端的速度为BL

m3g2R2sin2θ2B4L4D． 整个运动过程中产生的焦耳热为mgh-

7． (2015·山东德州二模)如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R．轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定．开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时

( )

B2L2(v-vm)2RA． b杆受到弹簧的弹力为 B2L2(v-vm)RB． a杆受到的安培力为

C． a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q

12112mv0mvm2222D． 弹簧具有的弹性势能为-mv--2Q