10.如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L₁，处在竖直向下、磁感应强度的大小为B₁的匀强磁场中.一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L₂的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度的大小为B₂的匀强磁场垂直金属框向里，细导线松弛而金属框恰好处于静止状态.不计其余电阻和细导线对a、b两点的作用力.

(1)通过ab边的电流I_ab是多大？

(2)导体杆ef的运动速度v是多大？[2007年高考·四川理综卷]

解析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为I_ab，dc边的电流为I_dc，有：

I_ab＝I，I_dc＝I

金属框受重力和安培力作用而处于静止状态，有：

mg＝B₂I_abL₂+B₂I_dcL₂

解得：I_ab＝.

(2)由(1)可得I＝

设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有：

E＝B₁L₁v

设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则R＝r

根据闭合电路的欧姆定律，有：

I＝

解得：v＝.

答案：(1)　(2)

9.在研究电磁感应现象实验中，

(1)为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中选择必要的器材，在图甲中用实线连接成相应的实物电路图.

甲　　　　　　　　　　　　　　　　 乙

(2)将原线圈插入副线圈中，闭合开关，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向　　　　(填“相同”或“相反”).

(3)将原线圈拔出时，副线圈中的感生电流与原线圈中电流的绕行方向　　　(填“相同”或“相反”).[2006年高考·上海物理卷]

解析：(1)实物电路图如图乙所示.

　(2)因闭合开关时，穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相反.故电流绕行方向相反.

(3)将原线圈拔出时，穿过副线圈的磁通量减小，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相同，故电流绕行方向相同.

答案：(1)如图乙所示　(2)相反　(3)相同

8.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示.除电阻R外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则[2008年高考·山东理综卷](　)

A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b

C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少

解析：在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力的作用，选项A正确；由右手定则可得，电流的方向从b到a，选项B错误；当速度为v时，产生的电动势为E＝BLv，受到的安培力为F＝BIL，计算可得F＝，选项C正确；在运动的过程中，弹簧的弹性势能、棒的重力势能和电阻的内能都参与了转化，选项D错误.

答案：AC

7.如图甲所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R₁和R₂相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R₁和R₂的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F.此时[2006年高考·上海物理卷](　)

A.电阻R₁消耗的热功率为

B.电阻R₂消耗的热功率为

C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcos θ

D.整个装置消耗的机械功率为(F+μmgcos θ)v

解析：

上滑速度为v时，导体棒受力如图乙所示.则有：

＝F

电阻R₁、R₂消耗的热功率为：

PR₁＝PR₂＝()²R＝Fv，故选项A错误，B正确.

由于：f＝μN，N＝mgcos θ

整个装置因摩擦而消耗的热功率为：

P_f＝fv＝μmgvcos θ，故选项C正确.

此时，整个装置消耗的机械功率为：

P＝P_F+P_f＝Fv+μmgvcos θ，故选项D正确.

答案：BCD

6.两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路中的总电阻为2R.整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v₂向下匀速运动.重力加速度为g.以下说法中正确的是[2006年高考·重庆理综卷](　)

A.ab杆所受的拉力F的大小为μmg+

B.cd杆所受的摩擦力为零

C.回路中的电流为

D.μ与v₁大小的关系为μ＝

解析：ab杆受力平衡，故拉力F＝f+F_ab＝μmg+BIL＝μmg+，选项A正确.cd杆受的安培力水平向右，由于回路的电流为I＝，因此cd杆受安培力大小为F_cd＝，cd杆受的重力与摩擦力相平衡，即μ＝mg，因此μ＝，故选项D正确，B、C不对.

答案：AD

5.如图甲所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是[2008年高考·宁夏理综卷](　)

A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a

B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a

C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b

D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b

解析：由楞次定律可得感应电路可等效为如图乙所示：

故通过R的电流由c到d，通过r的电流由b至a.

答案：B

4.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，图丙中正确表示线圈中感应电动势E变化的是[2006年高考·天津理综卷](　)

解析：由法拉第电磁感应定律得，E＝n＝n，在t＝0至t＝1 s时间内，B均匀增大，则为一恒量，则E为一恒量，再由楞次定律，可判断感应电动势为顺时针方向，则电动势为正值；在t＝1 s至t＝3 s时间内，B不变化，则感应电动势为零；在t＝3 s至t＝5 s时间内，B均匀增大，则为一恒量，但B变化得较慢，则E为一恒量，但比t＝0至t＝1 s时间内小，再由楞次定律，可判断感应电动势为逆时针方向，则电动势为负值.所以选项A正确.

答案：A

3.如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度 B随时间变化的规律如图乙所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，则图丙的i－t图象中正确的是[2008年高考·全国理综卷Ⅰ](　)

解析：0-1 s内，B垂直纸面向里均匀增大，则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流，方向为逆时针方向，排除A、C选项；2-3 s内，B垂直纸面向外均匀增大，同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向，选项B错误、D正确.

答案：D

2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是[2007年高考·宁夏理综卷](　)

A.从a到b，上极板带正电

B.从a到b，下极板带正电

C.从b到a，上极板带正电

D.从b到a，下极板带正电

解析：磁铁下落时，穿过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，故线圈中感应电流的磁场方向竖直向上.由安培定则可知电流的方向为b→R→a，电容器下极板带正电.

答案：D

1.在如图所示的电路中，三个相同的灯泡Q₁、Q₂、Q₃和电感L₁、L₂与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.开关S从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有[2008年高考·江苏物理卷](　)

A.Q₁先变亮，然后逐渐变暗

B.Q₂先变亮，然后逐渐变暗

C.Q₃先变亮，然后逐渐变暗

D.Q₂、Q₃都逐渐变暗

解析：本题重点考查自感现象.开关S闭合时，设通过每个灯泡的电流都为I，则通过电感L₁的电流为2I，通过电感L₂的电流为I；断开开关S的瞬间，电感中的电流i突然减小，三个灯泡均处于回路中，故通过Q₂、Q₃的电流由i逐渐减小，选项B、C均错误，D正确.每个电感线圈中产生的感应电动势均加载于灯泡Q₁，所以选项A正确.

答案：AD