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    14．如图所示，在0≤x≤2L的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，粗细均匀的正方形金属线框abcd位于xOy平面内，线框的bc边与x轴重合，cd边与y轴重合，线框的边长为L，总电阻为R．现让线框从图示位置由静止开始沿x轴正方向以加速度a做匀加速运动，则下列说法正确的是（　　）
    A．进入磁场时，线框中的电流沿abcda方向，出磁场时，线框中的电流沿adcba方向
    B．进入磁场时，a端电势比b端电势高，出磁场时，b端电势比a端电势高
    C．a、b两端的电压最大值为$\frac{3}{4}$BL$\sqrt{aL}$
    D．线框中的最大电功率为$\frac{6a{B}^{2}{L}^{3}}{R}$

    分析 根据右手定则判断感应电流方向和感应电动势的高低；速度最大时感应电动势最大，根据闭合电路的欧姆定律和电功率的计算公式分析C、D选项．

    解答 解：AB、根据右手定则可知，进入磁场时，线框中的电流沿abcda方向，a端电势比b端电势低；出磁场时，线框中的电流沿adcba方向，a端电势比b端电势高，A正确、B错误；
    C、当进入磁场过程中，ab两端电压为感应电动势的$\frac{1}{4}$，离开磁场的过程中，ab两端电压为感应电动势的$\frac{3}{4}$，所以ab边刚要离开磁场瞬间a、b两端的电压最大，此时的速度为v，根据运动学公式可得，v2=2a•3L，所以Um=$\frac{3}{4}BL\sqrt{6aL}$，C错误；
    D、ab边刚要离开磁场瞬间线圈消耗的功率最大，线框中的最大电功率为P=$\frac{{E}^{2}}{R}=\frac{{B}^{2}{L}^{2}{v}^{2}}{R}$=$\frac{6a{B}^{2}{L}^{3}}{R}$，D正确．
    故选：AD．

    点评 对于电磁感应现象中涉及电路问题的分析方法是：确定哪部分相对于电源，根据电路连接情况画出电路图，结合法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律、以及电功率的计算公式列方程求解．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图所示，质量为M、长为L的薄板置于光滑的水平面上，右端放置质量为m的小物块，质量为M0的电动小车通过细绳绕过光滑的小定滑轮与薄板右端相连，小车沿水平平台带动薄板（右端位于A点处）由静止开始向右运动，物块与薄板间的动摩擦因数为μ，小车与平台间的摩擦力大小恰为其重力的μ倍．运动过程中小车电动机的输出功率恒为P，当薄板向右运动的距离为2L时（未画出），物块从薄板左端滑出，此后又经过t0时间，薄板继续运动到右端到达B点．已知AO与水平面的夹角为α，BO与水平面的夹角为θ，O点与薄板的高度差为h，重力加速度为g．求：

    （1）物块脱离薄板时的速度大小v1和运动时间t1；
    （2）从开始运动到薄板的右端到达B点的过程中，系统因摩擦产生的焦耳热Q；
    （3）从开始运动到薄板的右端到达B点的过程中，细绳对薄板的拉力做的功W．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    15．下列各图象与实际不相符的是（　　）
    A．
    黑体辐射的实验规律    		B．
    射线在磁场的运动轨迹
    C．
    光电流与电压的关系    		D．
    α粒子散射图景

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图所示，有一光滑、不计电阻且较长的“Ⅱ“型平行金属导轨，间距L=l m，导轨所在的平面与水平面的倾角为θ=37°，导轨空间内存在垂直导轨平面的匀强磁场．现将一质量m=0.1kg、电阻R=2Ω的金属杆水平靠在导轨上（与导轨两边垂直，且接触良好），g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）若磁感应强度随时间变化满足B=2+0.2t（T），金属杆由距导轨顶部L1=l m处释放，求至少经过多长时间释放，会获得沿斜面向上的加速度；
    （2）若匀强磁场大小为定值，对金属杆施加一个平行于导轨斜面向下的外力F，其大小为F=v+0.4（N），v为金属杆运动的速度，使金属杆以恒定的加速度a=10m/s2沿导轨向下做匀加速运动，求匀强磁场磁感应强度的大小；
    （3）若磁感应强度随时间变化满足B=$\frac{2}{0.1+0.1{t}^{2}}$（T），t=0时刻金属杆从离导轨顶端L1=l m处静止释放，同时对金属杆施加一个外力，使金属杆沿导轨下滑且没有感应电流产生，求金属杆下滑L2=5m所用的时间．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ电阻不计，其间距为L，两导轨所构成平面与水平面成θ角．两根用长为d的细线连接的金属杆ab、cd分别垂直导轨放置，沿斜面向上的外力F作用在杆ab上，使两杆静止．已知两金属杆ab、cd的质量分别为m和2m，两金属杆的电阻都为R，并且和导轨始终保持良好接触，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．某时刻将细线烧断，保持杆ab静止不动．
    （1）cd杆沿导轨下滑，求其达到的最大速度vm；
    （2）当cd杆速度v=$\frac{1}{2}{v_m}$时，求作用在ab杆上的外力F；
    （3）若将细绳烧断时记为t=0，从此时刻起使磁场随时间变化，使abcd回路中无感应电流产生，求磁感应强度B随时间t变化关系（写出B与t的关系式）；
    （4）从细线烧断到cd杆达到最大速度的过程中，杆ab产生的热量为Q，求通过cd杆的电量．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    19．如图所示，空间内存在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场．电阻可忽略不计的金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长．粗细均匀的光滑导体棒MN垂直于CD放置，在外力F的作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，运动过程中始终与金属框接触良好．若以导体棒经过C点瞬间为计时起点，则电路中的电流大小I、消耗的电功率P、外力F、导体棒MN两点间的电势差U随时间t的变化规律图象中正确的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图所示，利用一根粗细均匀的金属丝弯成矩形导轨abcda，ab=4bc．导体棒ef的电阻是bc段电阻的两倍，匀强磁场垂直于导轨平面，当用平行于导轨的外力F将导体棒ef由靠近bc位置匀速向右移动到靠近ad位置的过程中，则（　　）
    A．导体棒ef两端的电压不变
    B．导体棒f端电势比e端电势低
    C．拉力F的功率先减小后增大
    D．导轨abcda消耗的电功率先增大后减小

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    3．某同学测量阻值约为1Ω的电阻Rx，现备有下列器材：除了电源（E=3V）、电键、导线外，还有下列器材供选用：
    A、电流表：量程0.6A，内电阻为1Ω；
    B、电流表：量程3A，内电阻约为0.2Ω；
    C、电压表：量程3V，内电阻约为30kΩ；
    D、电压表：量程6V，内电阻约为60kΩ；
    E、滑动变阻器：0-100Ω，额定电流0.5A；
    F、滑动变阻器：0-5Ω，额定电流5A．

    ①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用B，电压表选用C，滑动变阻器选用F（均填仪器的字母代号）；
    ②按照图1电路图连好后闭合开关发现电压表已坏，需利用已有器材改装一个新电压表，以上器材还剩余一个电流表，另外定值电阻应该选用下列哪个B．
    A.0.4Ω               B.4Ω              C.40Ω           D.400Ω
    ③仅用改装后的电表替换掉坏的电压表后，其他电路不变，继续实验，读出几组电表的示数，在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线如图2，则待测电阻阻值为1.25Ω．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图所示，一质量m=2kg的物体静止在光滑水平面上，与水平方向的夹角θ=37°、大小F=3N的恒力作用于该物体，历时t=10s．取sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）时间t内力F的冲量大小I；
    （2）时间t内物体的动量变化的大小△P．

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