31/312021全國高三（上）期中物理匯編電磁感應一、單選題1．電阻不可忽略的導電圓盤的邊緣用電阻不計的導電材料包裹，圓盤可繞固定點O在水平面內轉動，其軸心O和邊緣處電刷A均不會在轉動時產生阻力，空氣阻力也忽略不計。用導線將電動勢為E的電源、導電圓盤、電阻和開關連接成閉合回路，如圖甲所示在圓盤所在區域內充滿豎直向下的勻強磁場，如圖乙所示只在A、O之間的一塊圓形區域內存在豎直向下的勻強磁場（圓形磁場的直徑小于圓盤的半徑），兩圖中磁場的磁感應強度大小均為B，且磁場區域固定。將圖甲和圖乙中的開關和閉合，經足夠長時間后，兩圖中的圓盤轉速均達到穩定。則（）A．從上往下看，圓盤沿順時針方向轉動B．剛閉合開關時，圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤加速得快C．將兩圖中的開關斷開，圖乙中的圓盤仍然勻速轉動D．將兩圖中的開關斷開，圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤減速得快2．如圖甲所示，一鋁制圓環處于垂直環面的磁場中，圓環半徑為r，電阻為R，磁場的磁感應強度B隨時間變化關系如圖乙所示，時刻磁場方向垂直紙面向里，則下列說法正確的是（）A．在時刻，環中的感應電流沿逆時針方向B．在時刻，環中的電功率為C．在時刻，環中的感應電動勢為零D．0~t0內，圓環有收縮的趨勢3．如圖所示，邊長為L的等邊三角形閉合金屬導軌abc，內部有磁感應強度為B，方向垂直于導軌平面向外的勻強磁場。長度為L的金屬桿MN垂直于bc邊放置于導軌上，在獲得一個初速度后，金屬桿緊貼導軌向右滑行，經過a點時，金屬桿的速度為v，此時下列說法正確的是（）A．ac邊電流方向由a到c B．ab邊電流方向由b到aC．金屬桿MN受到平行于bc邊向右的安培力作用 D．回路的感應電動勢為BLv4．如圖所示，虛線框內是磁感應強度為B的勻強磁場，導線框的四條邊的電阻均為r，長均為L，線框平面與磁場方向垂直。當導線框以恒定速度v水平向右運動，ab邊進入磁場時，ab兩端的電勢差為U，則（）A． B．C． D．5．如圖，MN和PQ是電阻不計的平行光滑金屬導軌，金屬棒與導軌間接觸良好，其間距為L，右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導軌左邊區域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。質量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。則金屬棒穿過磁場區域的過程中（）A．通過電阻R的電流方向為從N到QB．金屬棒剛進入磁場時產生的感應電動勢為C．通過金屬棒的電荷量為D．金屬棒產生的焦耳熱為mgh6．下列情形與靜電現象無關的是（）A．梳過頭發的塑料梳子吸起紙屑B．電磁灶加熱食物C．復印機硒鼓吸附墨粉D．油罐車后拖有一根接地的鐵鏈7．光滑金屬導軌寬L＝0.5m，電阻不計，均勻變化的磁場充滿整個軌道平面，如圖甲所示，磁場的磁感應強度隨時間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為2Ω，垂直固定在導軌上靜止不動，且與導軌左端距離l＝0.2m，則（）A．1s末回路中的電動勢為0.1VB．1s末回路中的電流為0.5AC．2s內回路產生的電熱為0.1JD．2s末，ab所受安培力大小為0.5N8．如圖所示，這是感受電磁阻尼的銅框實驗的簡化分析圖，已知圖中矩形銅框（下邊水平）的質量、長度、寬度、電阻，該銅框由靜止釋放時銅框下邊與方向水平向里的勻強磁場上邊界的高度差，磁場上、下水平邊界間的距離，銅框進入磁場的過程恰好做勻速直線運動。取重力加速度大小，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．銅框進入磁場的過程中電流方向為順時針B．勻強磁場的磁感應強度的大小為0.5TC．銅框下邊剛離開磁場時的速度大小為3m/sD．銅框下邊剛離開磁場時的感應電流為0.3A9．如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導軌，置于磁感強度為B，方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、有效阻值為的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則（不計導軌電阻）（）A．通過電阻R的電流方向為P－R－MB．ab兩點間的電壓為BLvC．外力F做的功等于電阻R上發出的焦耳熱D．a端電勢比b端高10．如圖所示，兩個電阻的阻值都是R，多匝線圈的電阻和電源內阻均可忽略不計。電鍵S原來斷開，此時電路中的電流為。現將S閉合，于是線圈產生自感電動勢，此自感電動勢的作用是（）A．使電路的電流減小，最后由I0將小到0B．有阻礙電流增大的作用，最后電流小于I0C．有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變D．有阻礙電流增大的作用，但電流還是增大，最后等于2I0二、多選題11．如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是電阻為零的純電感，且自感系數很大。C是電容較大且不漏電的電容器，下列判斷正確的是（）A．S閉合時A燈，亮后逐漸熄滅，B燈逐漸變亮B．S閉合時，A燈、B燈同時亮，然后A燈變暗，B燈變得更亮C．S閉合，電路穩定后，S斷開時，A燈突然亮一下，然后熄滅，B燈立即熄滅D．S閉合，電路穩定后，S斷開時，A燈突然亮一下，然后熄滅，B燈逐漸熄滅12．如題圖所示，MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的足夠長的光滑金屬導軌，電阻不計，勻強磁場垂直導軌平面向里。具有一定質量和電阻的金屬桿ab垂直導軌放置，與導軌接觸良好。開始時，斷開開關S，讓金屬桿ab由靜止開始沿導軌下落，經過一段時間后，閉合開關S。從閉合開關S開始計時，取豎直向下為正方向，金屬桿的速度v、加速度a、安培力F及電流表示數i隨時間t變化的圖象可能是題圖中的（）A． B．C． D．13．如圖甲所示，由同種材料制成粗細均勻的矩形導體方框abcd固定在勻強磁場中，磁場方向垂直方框所在平面，磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖乙所示。以垂直于方框所在平面向里為磁感應強度B的正方向，則下列關于線框中的感應電動勢的大小E、感應電流I（以順時針方向為正）、ab邊的熱功率P、ab邊受到的安培力F（以向右為正）隨時間t變化的圖像中正確的是（）B．C． D．14．為了測量某化工廠的污水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應強度為B=1.25T的勻強磁場，在上、下兩個面的內側固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿裝置以某一速度從左向右勻速流經該裝置時，測得兩個電極間的電壓U=1V，且污水流過該裝置時受到阻力作用，阻力f=kLv，其中比例系數k=15N·s/m2，L為污水沿流速方向的長度，v為污水的流速。下列說法中正確的是（）A．金屬板M的電勢不一定高于金屬板N的電勢，因為污水中可能負離子較多B．污水中離子濃度的高低對電壓表的示數也有一定影響C．污水的流量（單位時間內流出的污水體積）Q=0.16m3/sD．為使污水勻速通過該裝置，左、右兩側管口應施加的壓強差為Δp=1500Pa15．如圖甲所示。在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1和L2之間、L3和L4之間存在勻強磁場，磁感應強度大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面，磁場寬度為L，現有一寬度cd＝L＝0.5m、質量為0.1kg、電阻為2Ω的矩形線圈abcd，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間變化關系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1~t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程線圈平面始終處于豎直方向。（重力加速度g取10m/s2）則（）A．t1時刻，線圈運動的速度大小v1＝3.5m/sB．L1與L2、L3與L4之間的勻強磁場的寬度為1mC．在0~t1時間內，通過線圈的電荷量為0.25CD．在0~t3時間內，線圈產生的熱量為1.1125J16．如圖甲所示，間距為的光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為，軌道左側連接一定值電阻。垂直導軌的導體棒在水平外力作用下沿導軌運動，隨變化的規律如乙圖所示。在時間內，棒從靜止開始做勻加速直線運動。，，均為已知量，棒和軌道電阻不計。則（）A．在以后，導體棒一直做勻加速直線運動B．在以后，導體棒先做加速直線運動，最后做勻速直線運動C．在時間內，通過導體棒橫截面的電量為D．在時間內，導體棒的加速度大小為17．如圖所示,兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌的傾角為θ，導軌下端接有電阻R,勻強磁場垂直于導軌平面向上。質量為m,電阻不計的金屬棒ab在沿導軌平面且與棒垂直的恒力F作用下沿導軌勻速上滑,上升高度為h，在此過程中()A．金屬棒所受各力的合力所做的功為零B．金屬棒所受各力的合力所做的功等于mgh和電阻R上產生的焦耳熱之和C．恒力F與重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功與電阻R上產生的焦耳熱之和D．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產生的焦耳熱18．如圖所示，兩根固定的光滑平行金屬軌道間距，其中部分為豎直平面內的四分之一圓弧，半徑，部分在水平面內且足夠長。導軌所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小，在導軌最右端接有一阻值的定值電阻。一質量、電阻的導體棒在導軌的位置處由靜止釋放，導體棒運動過程中始終與導軌垂直且與導軌接觸良好，導軌電阻不計，重力加速度，則在導體棒運動的整個過程中，下列說法正確的是（）A．導體棒運動到剛進入磁場時，加速度大小為B．導體棒運動到剛進入磁場時，電阻R兩端的電壓為C．電阻上產生的焦耳熱為D．通過電阻的電荷量為19．如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導軌彎成“∠”形，底部導軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導軌上端與阻值為R的固定電阻相連，整個裝置處于磁感應強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場中，導體棒ab和cd均垂直于導軌放置，且與導軌間接觸良好．兩導體棒的電阻值均為R，其余部分電阻不計．當導體棒cd沿底部導軌向右以速度v勻速滑動時，導體棒ab恰好在傾斜導軌上處于靜止狀態，導體棒ab的重力為mg，則（

）A．導體棒cd兩端電壓為BLvB．t時間內通過導體棒cd橫截面的電荷量為C．導體棒ab所受安培力為mgtanθD．cd棒克服安培力做功的功率為三、解答題20．如圖所示，間距為d的兩足夠長光滑傾斜平行導軌固定放置，與水平面間的夾角為θ，導軌頂端接有阻值為R的電阻，質量m、阻值也為R的導體棒ab垂直導軌放置，整個裝置處于磁感應強度大小為B、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中。現給導體棒一個沿導軌平面向上的初速度v，當導體棒速度剛好為零時，通過導體棒橫截面的電荷量為q，重力加速度為g，導軌電阻不計。(1)求導體棒剛開始向上運動時的加速度大小；(2)求導體棒向上運動到最高點的過程中，電阻R上產生的焦耳熱；(3)導體棒運動到最高點開始下滑，下滑過程中，導體棒從經過初始位置到速度再次達到v時所在位置通過導體棒橫截面的電荷量為q＇，試計算導體棒從開始運動到速度再次為v的過程運動的總時間。21．兩光滑導軌平行放置，間距為L，在導軌上有O、兩點，連線與軌道垂直。將導軌分為左右兩部分，左邊的軌道由絕緣材料做成，右邊軌道由導電材料做成，不計導軌的電阻。左邊有寬度為d的等間距交替出現的方向豎直向上或豎直向下的磁場，磁感應強度大小為B。在的右側有方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小也為B。在處放置有質量為2m的金屬棒a，離a棒距離為s處放置一質量也為2m的金屬棒b，a、b兩棒的電阻均為R。現將一質量為m，電阻值也為R，寬為d，長為L的金屬線框ABCD，從AB邊離距離為4d的左側以一定的初速度向右運動，在處與a棒發生彈性碰撞后，線框返回且恰好停在出發處。而b棒與障礙物相碰后會以大小不變的速度返回。b棒到達障礙物時的速度已經穩定。（1）判斷線框開始運動時，CD邊中電流的方向及CD邊受力的方向；（2）求線框初速度的大小；（3）求線框中產生的熱量；（4）若b棒在與障礙物相碰后能夠與a棒再相遇，求初始a、b兩棒的距離s的取值范圍。22．如圖，間距為的兩平行金屬導軌由水平和傾斜兩部分平滑連接，斜面傾角，傾斜導軌上端接的電阻。區域Ⅰ的勻強磁場方向垂直斜面向上，其寬度為。斜面上的長度為0.8m。水平導軌的無磁場區放一金屬桿，桿右側存在大小、方向豎直向上的勻強磁場區域Ⅱ，其寬度。長為的金屬桿從斜面上端距區域Ⅰ上邊界處由靜止釋放，桿進入區域Ⅰ時恰好開始做勻速運動，已知金屬桿進入水平軌道后與金屬桿發生彈性碰撞，碰后金屬桿沿水平導軌進入區域Ⅱ，滑出區域Ⅱ后被放置在導軌正中央的水平彈簧彈回，不考慮桿與彈簧碰撞的動能損失。整個運動過程中，桿和與導軌始終接觸良好，且保持與導軌垂直。已知桿和電阻均為，質量均為不計摩擦和導軌電阻，忽略磁場邊界效應。重力加速度，求：（1）勻強磁場區域Ⅰ的磁感應強度；（2）桿在滑過斜面上磁場的過程中，流過電阻R的電量q；（3）桿和桿一共可以碰撞的次數n。23．如圖所示，質量為m=0.1kg閉合矩形線框ABCD，由粗細均勻的導線繞制而成，其總電阻為R=0.04Ω，其中長LAD=40cm，寬LAB=20cm，線框平放在絕緣水平面上。線框右側有豎直向下的有界磁場，磁感應強度B=1.0T，磁場寬度d=10cm，線框在水平向右的恒力F=2N的作用下，從圖示位置由靜止開始沿水平方向向右運動，線框CD邊從磁場左側剛進入磁場時，恰好做勻速直線運動，速度大小為v1，AB邊從磁場右側離開磁場前，線框已經做勻速直線運動，速度大小為v2，整個過程中線框始終受到大小恒定的摩擦阻力Ff=1N，且線框不發生轉動。求：（1）速度v1和v2的大小；（2）求線框開始運動時，CD邊距磁場左邊界距離x；（3）線框穿越磁場的過程中產生的焦耳熱。24．如圖所示，空間存在一有邊界的勻強磁場區域，磁場方向與豎直平面（紙面）垂直，磁場邊界的間距為L，磁感應強度為B．一個質量為m、邊長也為L的單匝正方形導線框沿豎直方向運動，線框所在平面始終與磁場方向垂直，且線框上、下邊始終與磁場的邊界平行，導線框電阻為R。t=0時刻導線以速度v0進入磁場（圖中位置I）。經歷一段時間后，當導線框的下邊恰好與磁場的上邊重合時（圖中位置II），速度剛好為零。（1）求導線框在位置I時的加速度大小；（2）求從位置I到位置Ⅱ的過程中，導線框中產生的焦耳熱；（3）簡單描述導線框從位置I到再次回到位置I的運動情況定性出導線框從位置I到再次回到位置I時速度隨時間變化圖象；（4）上升階段和下降階段導線框克服安培力做功分別為W1和W2試判斷W1與W2的大小關系并簡述判斷依據。25．某發光元件D的伏安特性曲線如圖甲所示，元件在達到正向導通電壓后才能夠發光。為了簡化問題，可認為發光后元件兩端電壓保持為不變（附近伏安特性曲線的斜率極陡），電壓小于或加反向電壓時，元件均處于截止狀態。將該元件通過水平直導線MN垂直接入水平平行導軌中，如圖乙所示，該導軌間距，MN右側0.5m處有一根質量的導體棒PQ放置在導軌上，與導軌始終垂直且接觸良好，緊接PQ右側的導軌間交替分布著豎直方向、磁感應強度，寬度的勻強磁場（編號分別為1、2、3…），除發光元件外，其余電阻不計，導軌足夠長。已知導體棒PQ與水平導軌間的動摩擦因數，重力加速度，空氣阻力不計。開始時在PQ左側空間里施加一豎直向上均勻增加的勻強磁場，元件恰好能導通發光。（1）判斷流過元件D的電流方向，并求出PQ左側磁場的磁感應強度隨時間的變化率；（2）撤去PQ左側磁場的同時給PQ施加一個水平向右、大小的恒力，求元件D①再次發光時PQ所在的磁場區域編號n的值；②最終的閃爍周期T（連續明暗一次的時間）。（提示：當PQ進入某一編號的磁場所產生的感應電動勢大于且能使元件導通時，PQ會在安培力作用下瞬間減速，電動勢立即變為，減速時間忽略不計）26．如圖，MN、PQ為足夠長的光滑平行的水平金屬導軌，電阻，置于豎直向下的有界勻強磁場中，為磁場邊界，磁場磁感應強度B=2.0T，導軌間距L=0.5m，質量m=0.2kg的導體棒垂直置于導軌上且與導軌接觸良好，導體棒接入電路的電阻為。t=0時刻，導體棒在F=1N的水平拉力作用下從左側某處由靜止開始運動，時棒進入磁場繼續運動，導體棒始終與導軌垂直。（1）求導體棒時刻進入磁場瞬間的加速度a的大小；（2）若導體棒進入磁場瞬間立即撤去力F，求導體棒在運動過程中電阻R產生的焦耳熱Q。27．如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN、PQ豎直放置（導軌電阻不計），其間距，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接一阻值的電阻，質量、電阻的金屬棒ab緊貼在導軌上。現使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示，圖像中的OA段為曲線，AB段為直線。忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響，取。求：（1）磁感應強度B的大小；（2）時，金屬棒兩端的電壓U；（3）金屬棒ab開始運動的2s內，電阻R上產生的熱量。28．如圖甲所示，兩條平行光滑水平導軌間距為L，左右兩側折成傾斜導軌，其傾角均為θ=45°，左側軌道高為。導軌水平部分有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化規律如圖乙所示。導體棒ab固定在左側導軌最高點，cd固定在水平導軌上，與左側軌道底端相距為2L，導體棒ab、cd長均為L、電阻均為R，質量分別為m和2m。從0時刻開始，靜止釋放導體棒ab，當ab到達左側軌道底端時立即釋放導體棒cd。不計導軌電阻和空氣阻力，已知L=1m，R=0.5?，m=1kg，g=10m/s2，B0=2T。（結果保留根號）求：（1）導體棒ab在左側導軌上運動的過程中導體棒cd產生的焦耳熱Q；（2）若水平導軌足夠長，且兩棒在水平導軌上不會相撞，則兩棒在水平導軌上運動過程中通過導體棒截面的電荷量q是多少；（3）在（2）的條件下，若右側傾斜導軌足夠長，且導體棒落在傾斜導軌上時立即被鎖定，求導體棒ab此時距MN的距離X。

參考答案1．B【詳解】A．根據左手定則可知，從上往下看，圓盤的轉動方向是逆時針方向，選項A錯誤；B．剛閉合開關時，圖甲中的圓盤都處在磁場中，所受安培力較大，故圖甲中的圓盤比圖乙中的圓盤加速得快，選項B正確；CD．開關斷開后，由于圖甲中磁場充滿整個圓盤，使得圓盤沿每條半徑方向的感應電動勢都一樣大，電荷只在盤心和盤的邊緣處積累，不會在圓盤內部形成電流，因此在開關斷開后，只要沒有其它的阻力，圓盤將勻速轉動不會減速，圖乙由于磁場存在于圓盤中的一部分區域內，使得開關斷開后，仍有電流在圓盤內部形成回路，由于安培力作用圓盤減速，選項CD錯誤。故選B。2．B【詳解】A．由磁場的磁感應強度B隨時間變化關系圖象可知，磁場反向后，產生的感應電流的方向沒有改變，0~t0時間內，磁場垂直紙面向里，B減小，所以線圈中的磁通量在減小，根據楞次定律可判斷線圈的電流方向為順時針，所以A錯誤；BC．由圖象可得斜率為則由法拉第電磁感應定律可得，線圈產生的感應電動勢為線圈的電功率為所以B正確，C錯誤；D．0~t0內，磁感應強度在減小，線圈的磁通量在減小，所以根據楞次定律可知，線圈有擴張趨勢，所以D錯誤。故選B。3．B【詳解】AB．根據右手定則可知，經過a點時，MN中的電流方向為從M→N，則ac邊電流方向由c到a，ab邊電流方向由b到a，故A錯誤，B正確；C．根據前面分析以及左手定則可知，金屬桿MN受到平行于bc邊向左的安培力作用，故C錯誤；D．根據幾何關系可知MN切割磁感線的有效長度為則回路的感應電動勢為故D錯誤。故選B。4．D【詳解】ab邊進入磁場時產生的感應電動勢為根據電壓按電阻分配的關系，ab兩端的電勢差為故選D。5．B【詳解】A．金屬棒進入磁場的過程中，磁通量變小，根據楞次定律，通過電阻R的電流方向為從Q到N，故A錯誤；B．金屬棒從釋放到剛進入磁場的過程中，機械能守恒得金屬棒剛進入磁場時的速度此時產生的感應電動勢故B正確；C．通過金屬棒的電荷量故C錯誤；D．根據能量守恒，電路中產生的總焦耳熱金屬棒產生的焦耳熱故D錯誤。故選B。6．B【詳解】A．梳過頭發的塑料梳子吸起紙屑，是利用摩擦起電原理，與靜電現象有關，故A錯誤；B．電磁灶加熱食物的原理是電磁感應，與靜電現象無關，故B正確；C．復印機硒鼓吸附墨粉是與靜電現象有關，故C錯誤；D．油罐車運送油品時，必須安裝一條拖地的鐵鏈，是為了將摩擦產生的靜電荷能及時導走，與靜電現象有關，故D錯誤。故選B。7．A【詳解】A．由圖乙知由法拉第電磁感應定律，感應電動勢為故A正確；B．回路中的感應電流為故B錯誤；C．2s內回路產生的電熱為故C錯誤；D．2s末，B＝2T，ab所受的安培力為故D錯誤。故選A。8．C【詳解】A．銅框下邊進入磁場過程，磁場阻礙銅框下落，根據楞次定律可知，此時感應電流的方向為逆時針，A錯誤；B．銅框下邊剛進入磁場時的速度大小為銅框下邊切割磁感線產生的感應電動勢為銅框中的電流為銅框所受安培力的大小為根據平衡條件可得解得B錯誤；C．銅框全部進入磁場后開始做加速度為g的勻加速直線運動，設銅框下邊剛離開磁場時的速度大小為，根據運動學公式有解得C正確；D．銅框下邊剛離開磁場時，感應電流的大小D錯誤。故選C。9．D【詳解】AD．由右手定則可知，a端為電源正極，a端電勢比b端高，通過電阻R的電流方向為M→R→P，A錯誤，D

正確；B．ab產生的電動勢為：電路中電流為：a、b兩點間的電壓為路端電壓，即電阻R兩端的電壓：B錯誤；C．由能量守恒定律可知，外力F做的功等于電阻R上發出的焦耳熱及金屬導軌上的焦耳熱之和，C錯誤。故選D。10．D【詳解】因為多匝電感線圈的電阻和電池內阻都忽略不計，開關閉合之后，導線使右側電阻短路，電路中總電阻變為原來的一半，由閉合回路歐姆定律可得，電流將增大到原來的2倍，由于電流增加，則線圈產生感電動勢，有阻礙電流的作用，延長了電流變化的時間，最后電流慢慢增加到2倍，故ABC錯誤D正確，故選D。11．AD【詳解】當S閉合時，通過自感線圈的電流逐漸增大而產生自感電動勢，L相當于斷路，電容C較大,相當于短路，當電流穩定時，L短路,電容C斷路，故A燈先亮后滅，B燈逐漸變亮；當S斷開時，燈泡A與自感線圈L組成了閉合回路，燈泡A中的電流先增大后減小至零，故閃亮一下熄滅，電容器與燈泡B組成閉合回路，電容器放電，故燈泡B逐漸熄滅，BC錯誤，AD正確。故選AD。12．BC【詳解】閉合開關時，金屬棒受到向下的重力以及向上的安培力，若重力與安培力相等，即金屬桿做勻速直線運動。速度不變，則動能、安培力、感應電流都不變，加速度為零。若安培力小于重力，則加速度的方向向下，做加速運動，加速運動的過程中，安培力增大，則加速度減小，做加速度逐漸減小的加速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動，則a-t圖象是斜率逐漸減小的曲線，v-t圖象是一條斜率減小的曲線。安培力為F-t圖線先是一條斜率逐漸減小的曲線，之后恒定不變，因為所以I-t圖象先是一條斜率逐漸減小的的曲線，當金屬桿勻速時，電流恒定不變，但t=0時金屬桿有速度，所以t=0時電流不等于零。若安培力大于重力，則加速度的方向向上，做減速運動，減速運動的過程中，安培力減小，做加速度逐漸減小的減速運動，當重力與安培力相等時，做勻速直線運動。安培力為所以F-t圖象是斜率逐漸減小的曲線，當勻速運動時，安培力不再減小，此時安培力等于重力，故AD錯誤，BC正確。故選BC。13．ACD【詳解】A．由法拉第感應定律可知，在0~1s和5~6s兩段時間內產生的感應電動勢大小相等，且保持不變，而1~5s時間內產生的感應電動勢大小不變，但只有0~1s和5~6s兩段時間的一半，A正確；C．ab邊熱功率由可知，0~1s和5~6s兩段時間內是1~5s內的4倍，C正確；B．由楞次定律可得在0~1s和5s~6s電流為逆時針負方向，且恒定不變，而1s~5s電流為順時針正方向且恒定不變，B錯誤；D．由ab邊安培力大小與磁感應強度成正比，再利用左手定則可知，D正確。故選ACD。14．CD【詳解】A．根據左手定則，知負離子所受的洛倫茲力方向向下，則負離子向下偏轉，同理，正離子向上偏轉，可知N板帶負電，M板帶正電，則N板的電勢一定比M板電勢低，故A錯誤；B．由法拉第電磁感應定律得U=Bcv與離子濃度無關，故B錯誤；C．污水的流速則流量故C正確；D．污水流過該裝置時受到的阻力f=kLv=kav=15×1×4N=60N為使污水勻速通過該裝置，左、右兩側管口應施加的壓力差是60N，則壓強差為故D正確。故選CD。15．BC【詳解】A．t2~t3時間內線圈做勻速運動，根據受力平衡有聯立兩式解得v2＝8m/st1~t2的時間間隔為t＝0.6s，線圈做加速度為g的勻加速直線運動，根據速度﹣時間關系有v2＝v1+gt解得v1＝2m/s故A錯誤；B．t1~t2時間內，線圈一直做勻加速直線運動，知ab邊剛進入上邊的磁場時，cd邊也剛進入下邊的磁場，設磁場的寬度為d，則線圈的長度L′＝2d，線圈下降的位移勻加速下降的位移為x＝L′+d＝3d則有解得d＝1m故B正確；C．在0~t1時間內，cd邊從L1運動到L2，通過線圈的電荷量解得q＝0.25C故C正確；D．在0~t3時間內，根據能量守恒定律得解得Q＝1.8J故D錯誤。故選BC。16．BCD【詳解】AB．設導體棒運動的速度為v，感應電動勢電路電流導體棒受到的安培力導體棒運動的加速度在t0以后，當導體棒速度增大，加速度減小，做加速度減小的加速運動，當a=0時，做勻速運動，速度最大；故B正確，A錯誤；CD．在0～t0時間內，由牛頓第二定律解得則有所以導體棒的加速度大小在0~t0時間內，通過位移通過導體棒橫截面的電量為故CD正確；故選BCD．17．AD【詳解】AB．由于金屬棒沿導軌勻速上滑，根據動能定理可知金屬棒所受各力的合力所做的功為零,B錯誤，A正確；CD．恒力F與重力的合力所做的功等于金屬棒克服安培力所做的功，或者說等于電阻R上產生的焦耳熱，克服安培力所做的功就等于電阻R上產生的焦耳熱，C錯誤，D正確。故選AD。18．AD【詳解】B．導體棒從靜止釋放運動到的過程中，機械能守恒導體棒剛進入磁場區域，切割磁感線產生感應電動勢電阻兩端的電壓解得故選項B錯誤；A．回路中產生的感應電流導體棒受到的最大安培力導體棒的最大加速度解得故選項A正確；C．導體棒從開始釋放到最后停止的過程中能量守恒，回路中產生的焦耳熱電阻上產生的熱量解得故選項C錯誤；D．對導體棒由動量定理可知通過電阻的電荷量解得故選項D正確。故選AD。19．BC【詳解】根據題意畫出等效電路如圖所示A.導體棒cd以速度v勻速滑動時，產生的感應電動勢，根據閉合電路可知，cd兩端電壓故A項錯誤;B.通過導體棒cd的電流t時間內通過導體棒cd橫截面的電荷量故B項正確；C.導體棒ab受重力，支持力和水平方向安培力處于平衡狀態，則安培力故C項正確；D.導體棒cd克服安培力做功的功率故D項錯誤。故選BC。20．(1)；(2)；(3)【詳解】(1)由牛頓第二定律可得而初始時刻聯立解得(2)設導體棒速度減小到零的過程中，流過導體棒的平均電流為，時間為t1，導體棒上滑的最大距離為x1，則有由閉合電路歐姆定律可得由法拉第電磁感應定律可得聯立解得設電阻R上產生的焦耳熱為Q，由能量守恒定律可得解得(3)導體棒向上運動過程中，由動量定理可得而解得分析可知，從初始位置上滑到速度為零的過程和從速度為零下滑到初始位置的過程導體棒的位移大小相等，則通過導體棒的電荷量大小相同，導體棒從最高點下滑到速度為v位置過程通過導體棒的電荷量為設導體棒下滑所用時間為，由動量定理可得又因為解得故導體棒從開始運動到速度大小再次達到v的過程，導體棒運動的總時間為21．（1）電流C→D，受力方向向左；（2）；（3）；（4）【詳解】（1）電流C→D，受力方向向左。（2）線框切割磁感線，線框中感應電動勢為則線框中感應電流為線框受到的安培力由動量定理可得設線框初速度為，到達時速度為，碰撞后彈回時速度為，a棒獲得速度為，線框開始運動到與a碰撞前有線框彈回時，則有解得線框和a棒碰撞，由動量守恒定律和能量守恒定律可得，聯立可解得，，（3）根據能量守恒定律可以計算出線框開始運動到與a碰撞前和與a碰后回到初始位置的過程中產生的熱量分別為，則線框中產生的熱量（4）b棒與障礙物碰前，設a、b兩棒的速度分別為、，則電路中電動勢、感應電流分別為a、b兩棒受到的安培力大小為a、b兩棒動量守恒，設穩定后速度為，由動量守恒定律可得2m=4m解得分析b棒，由動量定理可得則解得同理可得，b棒彈回后，假設b速度為零時恰好與a相碰解得要求b棒在與障礙物相碰后能夠與a棒再相遇，初始a、b兩棒的距離s的需要滿足即22．（1）；（2）；（3）5【詳解】（1）桿磁場區域Ⅰ時的速度為進入磁場區域Ⅰ做勻速運動又解得（2）流過電阻R的電荷量桿勻速穿過磁場，所以電流恒定可得（3）桿達到水平軌道時的速度為解得桿和桿發生彈性碰撞，由于質量相等，碰撞后速度交換，桿以進入磁場區域Ⅱ，在通過磁場區域Ⅱ的過程中，利用動量定理解得每經過一次磁場區域Ⅱ桿的速度就減少0.5m/s，當桿再次與桿發生彈性碰撞后，桿獲得的速度為因此桿沿斜面向上運動，利用機械能守恒定律解得所以桿不能再次進入磁場區域Ⅰ，之后桿繼續下滑以2m/s與桿發生彈性碰撞，最后桿在磁場區域Ⅱ總共穿越6次，最后一次穿出磁場