试题君之大题精做君高二物理人教版选修3-2（第四章）Word版含解析.doc

1．（2016·新课标全国Ⅱ卷）如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求： （1）金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； （2）电阻的阻值。 2．（2015·上海卷）如图（a）两相距L=0.5 m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2 Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，质量m=0.2 kg的金属杆垂直放于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略，杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v–t图象如图（b）所示，在15 s时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0，求： （1）金属杆所受拉力的大小为F； （2）0~15 s匀强磁场的磁感应强度大小为； （3）15~20 s内磁感应强度随时间的变化规律。 3．（2016·新课标全国卷）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。求 （1）作用在金属棒ab上的安培力的大小； （2）金属棒运动速度的大小。 4．（2014·上海卷）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R=1.5 Ω，MN与MP的夹角为135°，PQ与MP垂直，MP边长度小于1 m。将质量m=2 kg，电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、H间的距离L=4 m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度B=0.5 T。在外力作用下，棒由GH处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。 （1）若初速度v1=3 m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA。 （2）若初速度v2=1.5 m/s，求棒向左移动距离2 m到达EF所需时间Δt。 （3）在棒由GH处向左移动2 m到达EF处的过程中，外力做功W=7 J，求初速度v3。 5．（2015·天津卷）如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g；求： （1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍； （2）磁场上下边界间的距离H。 6．如图所示，有一宽L=0.4 m的矩形金属框架水平放置，右端接一个阻值R=2 Ω的电阻，框架的其他部分电阻不计，框架足够长。垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1 T。金属杆ab的质量m=0.1 kg，电阻r=1 Ω，杆与框架接触良好，且与框架间的摩擦力不计。当杆受一水平恒定拉力F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3 m/s。求： （1）金属杆上的感应电动势的大小； （2）金属杆两端的电势差； （3）水平恒定拉力F的大小。 7．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4 m。一端连接R=1 的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1 T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5 m/s。求： （1）感应电动势E和感应电流I； （2）拉力F的大小； （3）若将MN换为电阻r=1 的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U。 8．均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框