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绝密★启用前
2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学
电磁感应导体棒切割类之竖直方向
考试范围：右手定律；命题人：孙炜煜；审题人：王占国
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 题号 得分 一 二 三 四 五 六 总分 注意事项：
??○ __○?___?_?___??__?：?号?订考_订_?___??___??___??：级?○班_○?___?_?__?_?___??：名?装姓装_?__?_?___??___??_:校?○学○????????外内????????○○????????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 评卷人 得分 一、选择题（题型注释）
1．如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回原处，运动过程中线圈平面保持在竖直平面内，不计空气阻力，则：
A．上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功 B．上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功
C．上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率 D．上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 【答案】AC 【解析】
试题分析： A、B，在线圈先上升又落回到原处地过程中，由于电磁感应，线圈的机械能减小转化为内能，经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，上升时安培力的大小大于下降时安培力的大小．而两个过程位移大小相等，则上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功．故A正确，B错误．
C、D由于经过同一点时线圈上升的速度大于下降速度，而上升和下降两个过程位移大小相等，所以上升的时间小于下降的时间，由于高度相等，上升过程中克服重力做功与下降过程中重力做功相等，则上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率．故C正确，D错误． 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；功能关系
2．如图所示，平行金属导轨竖直放在匀强磁场中，匀强磁场沿水平方向且垂直于导轨平面．导体AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑．设回路的总电阻恒定为R，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有
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A．导体下落过程中，机械能守恒 B．导体速度达最大时，加速度最大 C．导体加速度最大时所受的安培力最大
D．导体速度达最大以后，导体减少的重力势能全部转化为R中产生的热量 【答案】D 【解析】
试题分析：导线下落过程中切割磁感线产生逆时针方向的感应电动势、感应电???线????○???? 流，导线受到竖直向上的安培力，还有竖直向下的重力，下落过程中安培力做负功，机械能减小，减小的机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故A错误．导体速度最大时，所受合外力为零，加速度最小，所以B错误；导体在刚开始运动时，速度为零，安培力为零，加速度最大，所以C错误；导线下落达到稳定速度时，竖直向下的重力等于竖直向上的安培力，两力的合力等于零，导线做匀速直线运动，导线减少的重力势能通过克服安培力做功全部转化为R中产生的热量，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
3．如图所示，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线框，线框上下边的距离小于磁场边界bd间距离，下边水平。线框从水平面a处由静止开始下落。已知磁场上下边界bd之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线框下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd，且线框匀速通过d水平面，则下列判断中正确的是
A．由于线框在c处速度大于b处的速度，根据安培力推导公式F?B2L2vR，则Fc>Fb
总B．由于线框在c处速度小于d处的速度，根据安培力推导公式F?B2L2vR，则Fc< Fd
总C．由于线框在b处速度小于d处的速度，根据安培力推导公式F?B2L2vR，则Fb < Fd总D．以上说法均不正确 【答案】C 【解析】 试题分析：线框进入磁场和离开磁场过程均有一条边切割磁感线，感应电动势E?Blv，
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EBlvB2l2v=感应电流I?，安培力F?Bil?，其中通过水平面c 时，整个线框R总R总R总都在磁场中，没有磁通量变化没有感应电流所以无安培力选项A错，水平面c的安培力
B2L2v不能用F?来计算选项C错。a到b为自由落体运动，从b点开始进入磁场，受
R总B2L2v到安培力作用，由于不知道速度和物体重力关系，无法判断安培力F?是大于重
R总力还是小于重力，所以无法判断此过程是加速过程还是减速过程，如果是加速运动过程，??○ __○?___?_?___??__?：?号?订考_订_?___??___??___??：级?○班_○?___?_?__?_?___??：名?装姓装_?__?_?___??___??_:校?○学○????????外内????????○○????????那么完全进入磁场后以加速度g继续加速，d 处速度一定大于b 处速度，如果是减速过程，当速度减小到安培力等于重力就会变为匀速，总之速度不可能减小为0，完全进入磁场后没有安培力，只有重力做功，由于bd之间的距离大于水平面a、b之间的距离，重力做功比ab段做功多，而且初速度不等于0，所以d 处速度一定大于b 处速度综上，无论进磁场过程加速还是减少，线框在b处速度都小于d处的速度，根据安培力推导公
B2L2式F?vR，则Fb < Fd 选项C对。
总考点：电磁感应 安培力
4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框abcd置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向（向上．向下．向左．向右）分别平移出磁场，如图所示，则线框移出磁场的整个过程中：
A．四种情况下流过ab边的电流的方向都相同 B．四种情况下ab两端的电势差都相等 C．四种情况下流过线框的电量都相等
D．四种情况下磁场力对线框做的功率都相等 【答案】ACD 【解析】
试题分析：根据楞次定律判断感应电流方向．用焦耳定律研究热量．由欧姆定律分析电压．根据法拉弟定律研究电量．
四种情况磁通量均减小，根据楞次定律判断出感应电流方向均为顺时针方向，故A正确．设ab间电势差的绝对值为U，则U甲?14E14，同理U3甲?BLv乙?2BLv，U3丙?4BLv，U丁?BLv则图乙线框中a、b两点间电势差绝对值最大，故B正确．由感应电量q???R，△Φ相同，则电量相同，故C错误．设正方形线框边长为L，电阻
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E为R，磁感应强度为B，电阻丝产生的焦耳热为Q?R2?BLv?t?R2LB2L3v?，可见，vRQ与v成正比．则图丁电阻丝产生的焦耳热最多，故D错误．
故选: C 考点：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． 5．如图所示，一刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域，则（ ）
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A．若线圈进入磁场过程是匀速运动，则离开磁场过程一定是匀速运动 B．若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程一定是加速运动 C．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是加速运动 D．若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程一定是减速运动 【答案】D 【解析】
试题分析：线圈从高处自由下落，以一定的速度进入磁场，会受到重力和安培力．线圈全部进入磁场后只受重力，在磁场内部会做一段加速运动．所以线圈出磁场时的速度要大于进磁场的速度．若线圈进入磁场过程是匀速运动，说明重力等于安培力，离开磁场时安培力大与重力，就会做减速运动．故A错误．若线圈进入磁场过程是加速运动，说明重力大于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力与重力大小关系无法确定，故B错误．若线圈进入磁场过程是减速运动，说明重力小于安培力，离开磁场时安培力变大，安培力仍然大于重力，所以也是减速运动．故C错误；D正确． 考点：本题考查导体切割磁感线、牛顿运动定律。
6．如图所示，在一个左右延伸很远的上、下有界的匀强磁场上方有一闭合线圈，设重力加速度大小为g，当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中（ ）
A.进入磁场和离开磁场，加速度都小于g B.进入磁场时加速度大于g，离开时小于g C．进入磁场和离开磁场，加速度都大于g
D．进入磁场时加速度可能小于g，离开磁场时加速度可能大于g，也可能小于g 【答案】 D 【解析】
试题分析: 线圈进入磁场过程，穿过线圈的磁通量增加，产生的感应电流沿逆时针方向，下边受到的安培力向上，如图所示。
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