磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)，磁場(chǎng)不是由原子或分子組成的，但磁場(chǎng)是客觀存在的。下面是磁場(chǎng)專項(xiàng)練習(xí)必做試題，請(qǐng)考生練習(xí)。
1.(南京一模)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面，規(guī)定垂直紙面向里的方向?yàn)檎�，磁感�?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖4-10-5甲所示.在磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)，如圖乙所示.令I(lǐng)1、I2、I3分別表示Oa、ab、bc段的感應(yīng)電流，f1、f2、f3分別表示I1、I2、I3時(shí)，金屬環(huán)上很小一段受到的安培力，則()
圖4-10-5
A.I1沿逆時(shí)針?lè)较�，I2沿順時(shí)針?lè)较?/p>
B.I2沿逆時(shí)針?lè)较�，I3沿順時(shí)針?lè)较?/p>
C.f1方向指向圓心，f2方向指向圓心
D.f2方向背離圓心向外，f3方向指向圓心
解析 在Oa段，磁場(chǎng)垂直紙面向里且均勻增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可判斷產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針的，同理，ab、bc段產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針的，A正確，B錯(cuò);根據(jù)左手定則可判斷Oa、ab、bc段對(duì)應(yīng)金屬圓環(huán)上很小一段受到的安培力方向，即f1、f3方向指向圓心，而f2背離圓心向外，C錯(cuò)，D正確.(或采用增縮減擴(kuò)的方法也可以直接判斷)
答案 AD
圖4-10-6
2.(陜西省質(zhì)檢二)如圖4-10-6所示，用同種電阻絲制成的正方形閉合線框1的邊長(zhǎng)與圓形閉合線框2的直徑相等.m和n是1線框下邊的兩個(gè)端點(diǎn)，p和q是2線框水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn).1和2線框同時(shí)由靜止開(kāi)始釋放并進(jìn)入上邊界水平、足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，進(jìn)入過(guò)程中m、n和p、q連線始終保持水平.當(dāng)兩線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)以后，下面說(shuō)法正確的是()
A.m、n和p、q電勢(shì)的關(guān)系一定有n，q
B.m、n和p、q間電勢(shì)差的關(guān)系一定有Umn=Upq
C.進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流過(guò)1和2線框的電荷量Q1Q2
D.進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流過(guò)1和2線框的電荷量Q1=Q2
解析 當(dāng)兩線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)以后，根據(jù)右手定則知m，p，A正確;兩線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，由于兩線框的速度關(guān)系無(wú)法確定，故不能確定兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的關(guān)系，B錯(cuò)誤;設(shè)m、n間距離為a，由q=，R=得進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中流過(guò)1、2線框的電荷量都為，C錯(cuò)誤，D正確.
答案 AD
3.
圖4-10-7
(山東泰安模擬，20)如圖4-10-7所示，間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌左端用一阻值為R的電阻連接，導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為m，電阻也為R的金屬棒，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好.整個(gè)裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)使金屬棒以初速度v0沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，若金屬棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)的電荷量為q.下列說(shuō)法正確的是()
A.金屬棒在導(dǎo)軌上做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.整個(gè)過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為
C.整個(gè)過(guò)程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為
D.整個(gè)過(guò)程中金屬棒克服安培力做功為
解析 設(shè)某時(shí)刻的速度為v，則此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E=Blv，安培力F安=，由牛頓第二定律有F安=ma，則金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由能量守恒定律知，整個(gè)過(guò)程中克服安培力做功等于電阻R和金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱之和，即W安=Q=mv，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，D正確;整個(gè)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量q===，得金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移x=，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
答案 D
4.(四川卷，6)如圖4-10-8所示，不計(jì)電阻的光滑U形金屬框水平放置，光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上，H、P的間距很小.質(zhì)量為0.2 kg的細(xì)金屬桿CD恰好無(wú)擠壓地放在兩擋板之間，與金屬框接觸良好并圍成邊長(zhǎng)為1 m的正方形，其有效電阻為0.1 .此時(shí)在整個(gè)空間加方向與水平面成30角且與金屬桿垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律是B=(0.4-0.2t)T，圖示磁場(chǎng)方向?yàn)檎较?框、擋板和桿不計(jì)形變.則()
圖4-10-8
A.t=1 s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D
B.t=3 s時(shí)，金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到C
C.t=1 s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板P的壓力大小為0.1 N
D.t=3 s時(shí)，金屬桿對(duì)擋板H的壓力大小為0.2 N
解析 t=1 s時(shí)，穿過(guò)閉合回路中的磁通量減少，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向從CD，選項(xiàng)A正確;
t=3 s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向斜向上，且穿過(guò)閉合回路中的磁通量增加，由楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向仍是從CD，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t=1 s時(shí)，F(xiàn)安=BIl
E=S
I=
由得：F安=0.2 N
對(duì)金屬桿受力分析如圖所示：由平衡條件得：
FN1=F安sin 30=0.1 N，選項(xiàng)C正確;同理，可算出金屬棒對(duì)擋板H的壓力大小為0.1 N，選項(xiàng)D錯(cuò).
答案 AC
5.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5 T，其方向垂直于傾角為30的斜面向上.絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì))，MP和NP長(zhǎng)度均為2.5 m，MN連線水平，長(zhǎng)為3 m.以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)，OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox.一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長(zhǎng)度d為3 m、質(zhì)量m為1 kg、電阻R為0.3 ，在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度v=1 m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好).g取10 m/s2.
圖4-10-17
(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到x=0.8 m處電勢(shì)差UCD;
(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖乙中畫(huà)出F-x關(guān)系圖象;
(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱.
解析 (1)由題可知，金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E=Bdv=1.5 V(1分)
由幾何關(guān)系可知，金屬桿運(yùn)動(dòng)到x=0.8 m處時(shí)，接入電路的長(zhǎng)度為l=1.8 m，(1分)
故可知UCD=-Bdv-Blv=-0.6 V(1分)
(2)金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故始終受力平衡，即
F=mgsin +BIl(2分)
I=(1分)
所以F=mgsin +(1分)
其中l(wèi)=d=3 m-x，Rx=l0.1 /m(1分)
代入可得F=12.5-3.75x (m)(02)
關(guān)系圖象如下圖所示(2分)
(3)由圖象可以確定力F所做的功為F-x圖線下所圍面積，即WF=2 J=17.5 J(1分)
而桿的重力勢(shì)能增加量Ep
Ep=mgsin (2分)
代入數(shù)據(jù)得：Ep=10 J(1分)
故全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q
Q=WF-Ep=7.5 J(2分)
答案 (1)1.5 V -0.6 V
(2)F=12.5-3.75x(m) 圖象見(jiàn)解析
(3)7.5 J
磁場(chǎng)專項(xiàng)練習(xí)必做試題及答案的全部?jī)?nèi)容就是這些，物理網(wǎng)希望考生可以考上理想的大學(xué)。
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