一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題至少一個答案正確,選不全得3分)
1.如圖所示,在一勻強(qiáng)磁場中有一U型導(dǎo)線框bacd,線框處于水平面內(nèi),磁場與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿,它可以在ab、cd上無摩擦地滑動,桿ef及線框中導(dǎo)體的電阻都可不計(jì)。開始時(shí),給ef一個向右的初速度,則 ( )
A.ef將減速向右運(yùn)動,但不是勻減速
B.ef將勻速向右運(yùn)動,最后靜止
C.ef將勻速向右運(yùn)動
D.ef將做往復(fù)運(yùn)動
2.(2013·南岸區(qū)模擬)如圖所示,閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可以忽略不計(jì),將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場。若第一次用0.3s時(shí)間拉出,外力所做的功為W1,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q1;第二次用0.9s時(shí)間拉出,外力所做的功為W2,通過導(dǎo)線截面的電荷量為q2,則 ( )
A.W1W2,q1=q2 D.W1>W2,q1>q2
3.如圖所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置。今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動,當(dāng)其通過位置a、b時(shí),速率分別為va、vb,到位置c時(shí)棒剛好靜止,設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a到b與b到c的間距相等,則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中 ( )
A.回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等
B.棒運(yùn)動的加速度相等
C.安培力做功相等
D.通過棒橫截面積的電荷量相等
4.(2013·南寧模擬)兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì),F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則 ( )
A.釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B.金屬棒向下運(yùn)動時(shí),流過電阻R的電流方向?yàn)閍→R→b
C.金屬棒的速度為v時(shí),所受的安培力大小為F=
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少
5.如圖所示,豎直平面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場B,從虛線下方豎直上拋一正方形線圈,線圈越過虛線進(jìn)入磁場,最后又落回原處,運(yùn)動過程中線圈平面保持在豎直平面內(nèi),不計(jì)空氣阻力,則 ( )
A.上升過程克服磁場力做的功大于下降過程克服磁場力做的功
B.上升過程克服磁場力做的功等于下降過程克服磁場力做的功
C.上升過程克服重力做功的平均功率大于下降過程中重力的平均功率
D.上升過程克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力的平均功率
6.在倫敦奧運(yùn)會上,100m賽跑跑道兩側(cè)設(shè)有跟蹤儀,其原理如圖甲所示,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L=0.5m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);勻強(qiáng)磁場方向豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運(yùn)動。當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對應(yīng)的速度v也會變化,從而使跟蹤儀始終與運(yùn)動員保持一致。已知v和F的關(guān)系如圖乙。(取重力加速度g=10m/s2)則 ( )
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T
C.圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4
7.(2013·黃岡模擬)光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線,如圖所示,拋物線的方程為y=x2,其下半部處在一個水平方向的勻強(qiáng)磁場中,磁場的上邊界是y=a的直線(如圖中的虛線所示)。一個小金屬塊從拋物線上y=b(b>a)處以速度v沿拋物線下滑,假設(shè)曲面足夠長,則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是 ( )
A.mgb B.mv2
C.mg(b-a) D.mg(b-a)+mv2
8.(2013·寧德模擬)如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,則下列說法正確的是 ( )
A.產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶4
B.產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶1
C.通過銅絲某截面的電量之比為1∶2
D.通過銅絲某截面的電量之比為1∶4
9.如圖甲所示,豎直向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=0.5T,并且以=0.1T/s的變化率均勻增加。圖像如圖乙所示,水平放置的導(dǎo)軌不計(jì)電阻,不計(jì)摩擦阻力,寬度L=0.5m,在導(dǎo)軌上放著一金屬棒MN,電阻R0=0.1Ω,并且水平細(xì)線通過定滑輪懸吊著質(zhì)量M=0.2kg的重物。導(dǎo)軌上的定值電阻R=0.4Ω,與P、Q端點(diǎn)相連組成回路。又知PN長d=0.8m。在重物被拉起的過程中,下列說法中正確的是(g取10N/kg) ( )
A.電流的方向由P到Q
B.電流的大小為0.1A
C.從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0開始計(jì)時(shí),經(jīng)過495s的時(shí)間,金屬棒MN恰能將重物拉起
D.電阻R上產(chǎn)生的熱量約為16J
10.一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab以一定的初速度v0從一光滑的平行金屬導(dǎo)軌底端向上滑行,導(dǎo)軌平面與水平面成30°角,兩導(dǎo)軌上端用一電阻R相連,如圖所示,磁場垂直斜面向上,導(dǎo)軌的電阻不計(jì),金屬桿向上滑行到某一高度之后又返回到底端時(shí)的速度大小為v,則 ( )
A.向上滑行的時(shí)間小于向下滑行的時(shí)間
B.向上滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量大于向下滑行時(shí)電阻R上產(chǎn)生的熱量
C.向上滑行時(shí)與向下滑行時(shí)通過電阻R的電量相等
D.金屬桿從開始上滑至返回出發(fā)點(diǎn),電阻R上產(chǎn)生的熱量為m(-v2)