试卷第1页，总61页2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学电磁感应导体棒平动切割类问题训练卷考试范围：电磁感应；命题人：孙炜煜；审题人：王占国注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题（题型注释）1．图中EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻可不计，R 为电阻器，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆，有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB （ ）A ．匀速滑动时，I 1=0，I 2=0B ．匀速滑动时，I 1≠0,I 2≠0C ．加速滑动时，I 1=0，I 2=0D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠0 【答案】D 【解析】试题分析：当AB 切割磁感线时，相当于电源．电容器的特点“隔直流”，两端间电压变化时，会有充电电流或放电电流．匀速滑动，电动势不变，电容器两端间的电压不变，所以I 2=0，I 1≠0，故AB 均错误；加速滑动，根据E BLv 知，电动势增大，电容两端的电压增大，所带的电量要增加，此时有充电电流，所以I 1≠0，I 2≠0，故C 错误，D 正确．所以选D ．考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势、闭合电路的欧姆定律及电容器对电流的作用．2．如图所示,在匀强磁场中，MN 、PQ 是两根平行的金属导轨，而ab ､cd 为串有电压表和电流表的两根金属棒，同时以相同速度向右运动时，正确的有( )A ．电压表有读数,电流表有读数B ．电压表无读数,电流表有读数C ．电压表无读数,电流表无读数试卷第2页，总61页D ．电压表有读数,电流表无读数 【答案】C 【解析】试题分析：当两棒以相同的速度向右匀速运动时，回路的磁通量不变，没有感应电流产生，电流表没有读数．电压表是由电流表改装而成的，其核心是电流表，有电流通过电压表时，电压表即有示数，没有电流通过电压表时，指针不偏转，电压表就没有读数．故C 正确．考点：本题考查感应电动势的产生条件、感应电流的产生条件及电表工作原理．3．在磁感应强度为B 、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ 在宽为l 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，若PQ 的电阻为R/3；则P 、Q 之间的电压及通过电阻R 的感应电流方向为（ ）A ．Blv ，a→b B．3Blv/4，a→b C ．Blv/4，a→b D．Blv ，b→a 【答案】B 【解析】试题分析：由右手定则可以判断感应电流的方向为Q 到P ，所以流经电阻R的感应电流方向a→b ，再由法拉第电磁感应定律E Blv =，由闭合电路欧姆定律、Q 之间的电压3R U E I =-=34Blv ，故B 选项正确。

考点：右手定则 法拉第电磁感应定律 闭合电路欧姆定律4．如图所示，固定于水平绝缘面上的很长的金属导轨，表面粗糙、电阻不计，导轨左端与一个定值电阻R 相连，金属棒ab 的质量为m ，电阻不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，则当棒ab 在水平恒力F 的作用下从静止起向右滑动的过程中A.恒力F 做的功等于电路中产生的电能；B.恒力F 与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能；C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能；D.恒力F 与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab 获得的动能之和。

【答案】CDR试卷第3页，总61页【解析】试题分析：由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能，而安培力做功导致电路中的消耗电能，产生热能．故A 错误；由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能，而安培力做功导致电路中的消耗电能，产生内能．故B 错误；安培力做功等于电路中产生的电能，从而产生热能．故C 正确；由动能定理可得：恒力、安培力与摩擦力的合力功等于棒获得的动能，而安培力做功导致电路中的消耗电能，产生热能．故D 正确；考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化5．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(指向图中纸面内)．现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 做匀速运动．令E 表示MN 产生的电动势，U 表示MN 两端的电压的大小，则( )A ．U ＝12Blv B ．E ＝BlvC ．流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．流过固定电阻R 的感应电流由d 到b 【答案】ABC 【解析】试题分析：根据电磁感应定律，MN 产生的电动势 E ＝Blv ，由于MN 的电阻与外电路电阻相同，所以MN 两端的电压U ＝12E ＝12Blv ，根据右手定则，流过固定电阻R 的感应电流由b 到d 。

考点： 电磁感应定律 右手定则6．如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R ，匀强磁场B 竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ 垂直导轨放置。

今使棒以一定的初速度v 0向右运动，当其通过位置a 、b 时，速率分别为v a 、v b ，到位置c 时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a 到b 与b 到c 的间距相等，则金属棒在由a 到b 和由b 到c 的两个过程中( )A ．回路中产生的内能不相等试卷第4页，总61页B ．棒运动的加速度相等C ．安培力做功相等D ．通过棒横截面的电量相等 【答案】D 【解析】试题分析：金属棒受到的安培力：22BLv B L vF BLv B L R R===，金属棒受到的安培力水平向左，金属棒在安培力作用下做减速运动，速度v 越来越小，导体棒克服安培力做功，把金属棒的动能转化为内能，由于ab 间距离与bc 间距离相等，安培力F 从a 到c 逐渐减小，由W Fs =定性分析可知，从a 到b 克服安培力做的功比从b 到c 克服安培力做的功多，因此在a 到b 的过程产生的内能多，故A 错误，C 错误；金属棒PQ 在运动过程中所受到的合力是安培力，由牛顿第二定律得：22B L vma R=，由于v 减小，所以金属棒向右运动过程中，加速度逐渐减小，故B 错误；金属棒运动过程中，电路产生的感应电荷量E t Sq I t t BR t R R R∆Φ∆∆Φ∆=⋅∆=⋅∆=⋅==∆，从a 到b 的过程中与从b 到c 的过程中，回路面积的变化量△S 相等，B 、R 相等，因此，通过棒横截面积的电荷量相等，故D 正确；所以选D ．考点：本题考查导体切割磁感线时的感应电动势、法拉第电磁感应定律、电磁感应中的能量转化，同时考查综合运用电磁感应、电路知识、牛顿定律等知识的能力．7． 如图所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B 中，一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F 作用下做匀速运动，则在开关SA.闭合瞬间通过金属杆的电流增大 B 闭合瞬间通过金属杆的电流减小 C ．闭合后金属杆先减速后匀速 D ．闭合后金属杆先加速后匀速 【答案】A 、C 【解析】 试题分析：由题意可知金属杆所受恒定外力F 和安培力是对平衡力，当开关S 闭合瞬间，感应电动势不变，电路中总电阻减小，由I=ε/r 可知感应电流增大，所以A 正确；感应电流增大，安培力增大，合外力方向和运动方向相反，金属杆开始做减速运动，由ε=BLV ，可知感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，当安培力减小到和恒定外力F 相等时，金属棒做匀速运动，所以C 正确。

考点：本题主要考查安培力作用下导体的运动。

8．如图所示，电阻为r 的金属杆ab 以恒定的速率v 在光滑平行导轨上向右滑行（导轨电阻忽略不计），定值电阻R 与金属棒构成闭合回路，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是试卷第5页，总61页A ．ab 杆中的电流强度与速率v 成正比B ．磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比C ．电阻R 上产生的电热功率与速率v 成正比D ．外力对ab 杆做功的功率与速率v 成正比 【答案】AB 【解析】试题分析：杆中产生的感应电动势为E BLv =，杆中的电流强度BLvI R r=+，所以ab 杆中的电流强度与速率v 成正比；磁场作用于ab 杆的安培力22B L vF BIL R r==+，所以磁场作用于ab 杆的安培力与速率v 成正比；电阻R 上产生的电热功率22222()B L R P I R v R r ==+，所以电阻R 上产生的电热功率与速率v 的平方成正比；外力对ab 杆做功的功率222B L v P Fv R r==+，所以外力对ab 杆做功的功率与速率v 的平方成正比。

选项AB 正确。

考点：此题考查法拉第电磁感应定律及电功、电功率等知识点。

9．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m 的金属棒ab 。

导轨的一端连接电阻R ，其他电阻均不计，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab 在一水平恒力F 作用下由静止起向右运动。

则 （ ）A ．随着ab 运动速度的增大，其加速度也增大B ．外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能C ．当ab 做匀速运动时，外力F 做功的功率等于电路中的电功率D ．无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能 【答案】CD 【解析】试题分析：随着ab 运动速度的增大，安培力增大，由F-BIL=ma 可知加速度减小，A 错；如果导体棒速度增大，外力F 对ab 做的功等于电路中产生的电能与动能变化量之和，B 错；当ab 做匀速运动时，由动能定理可知外力F 做功的功率等于电路中的电功率，C 对；同理由功能关系可知无论ab 做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能，D 对，故选CD 考点：考查电磁感应与能量点评：本题难度较小，巧妙应用动能定理和功能关系，克服安培力做了多少功就有多少试卷第6页，总61页电能产生10．如图所示，在一匀强磁场中有一足够长的U 形导线框abcd ，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻，ef 为垂直于ab 的一根导体杆，它可以在ab 、cd 上无摩擦地滑动.杆ef 及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef 一个向右的初速度，则A ．ef 将向右匀减速运动B ．ef 运动的加速度越来越小C ．R 的热功率均匀减小D ．ef 减少的动能等于R 产生的热量 【答案】BD 【解析】试题分析：金属棒向右运动时会切割磁感线产生电动势、电流，I E BLvR R==，此时的安培力：22B L vF BIL R ==安根据牛顿第二定律：22 ma B L vR= 所以物体减速的过程中加速度随着速度v 的减小而减小，直到物体速度减为零，A 错误，B 正确；根据公式2222v B L P I R R==可得R 的热功率不是均匀减小，C 错误；根据能量守恒可得ef 减少的动能等于R 产生的热量，D 正确； 故选BD考点：导体切割磁感线时的感应电动势；点评：此类题目的解题关键点是能够灵活应用法拉第电磁感应定律与安培力公式，推导出适当的表达式判断物理量的变化．11．下图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。