(2011年紹興一中高三質(zhì)量檢測(cè))如圖所示，用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь�做成邊長(zhǎng)為l的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相等．將線框置于光滑絕緣的水平面上．在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界間的距離為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場(chǎng)邊界的速度v勻速穿過磁場(chǎng)．在運(yùn)動(dòng)過程中線框平面水平，且MN邊與磁場(chǎng)的邊界平行．求：

(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流的大��；
(2)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓U_MN；
(3)在線框從MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到PQ邊剛穿出磁場(chǎng)的過程中，水平拉力對(duì)線框所做的功W.

（20分）如圖（甲）所示，兩光滑導(dǎo)軌都由水平、傾斜兩部分圓滑對(duì)接而成，相互平行放置，兩導(dǎo)軌相距L＝lm ，傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ＝30°角，傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)I中，I區(qū)中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B₁隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖（乙）所示，圖中t₁、t₂未知。水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其左端接有理想電流表G和定值電阻R＝3Ω，水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ中，Ⅱ區(qū)中的磁場(chǎng)恒定不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂＝1T ，在t＝0時(shí)刻，從斜軌上磁場(chǎng)I 區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平釋放一金屬棒ab，棒的質(zhì)量m＝0.1kg，電阻r＝2Ω，棒下滑時(shí)與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒由傾斜導(dǎo)軌滑向水平導(dǎo)軌時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。若棒在斜面上向下滑動(dòng)的整個(gè)過程中，電流表G的示數(shù)大小保持不變，t₂時(shí)刻進(jìn)入水平軌道，立刻對(duì)棒施一平行于框架平面沿水平方向且與桿垂直的外力。（g取10m/s²）求：

（l）ab 棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)I 時(shí)的速度v；
（2）磁場(chǎng)區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d；
（3）棒從開始運(yùn)動(dòng)到剛好進(jìn)入水平軌道這段時(shí)間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量；
（4）若棒在t₂時(shí)刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后，電流表G的電流大小I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（丙）所示（I₀未知），已知t₂到t₃的時(shí)間為0.5s，t₃到t₄的時(shí)間為1s，請(qǐng)?jiān)趫D（�。┲凶鞒鰐₂到t₄時(shí)間內(nèi)外力大小
F隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖像。

（10分）如圖（a）所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L，距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在磁場(chǎng)B₀，左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B（t），如圖（b）所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t₀滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為g。

⑴問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？
⑵求0到時(shí)間t₀內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。
⑶若要使金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₀的一瞬間，回路中感應(yīng)電流恰好為零，各已知量之間應(yīng)該滿足什么關(guān)系？

處在磁場(chǎng)中的一閉合線圈，若沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，則可以判定(　　)

A．線圈沒有在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

B．線圈沒有做切割磁感線運(yùn)動(dòng)

C．穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化

D．磁場(chǎng)沒有發(fā)生變化

一靈敏電流計(jì)（電流表），當(dāng)電流從它的正接線柱流人時(shí)，指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn).現(xiàn)把它與一個(gè)線圈串聯(lián)，試就如圖10中各圖指出:

(1)圖(a)中靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)?_______.(填“偏向正極”或“偏向負(fù)極”)
(2)圖(b)中磁鐵下方的極性是     .（填“N極”或“S極”）
(3)圖(c)中磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是___________。（填“向上”或“向下”）
(4)圖(d)中線圈從上向下看的電流方向是        。（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）

某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在大線圈Ⅰ中放置一個(gè)小線圈Ⅱ，大線圈Ⅰ與多功能電源連接。多功能電源輸入到大線圈Ⅰ的電流i₁的周期為T，且按圖乙所示的規(guī)律變化，電流i₁將在大線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈中電流i的關(guān)系為B=ki₁（其中k為常數(shù)）。小線圈Ⅱ與電流傳感器連接，并可通過計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)后繪制出小線圈Ⅱ中感應(yīng)電流i₂隨時(shí)間t變化的圖象。若僅將多功能電源輸出電流變化的頻率適當(dāng)增大，則圖丙所示各圖象中可能正確反映i₂-t圖象變化的是（圖丙中分別以實(shí)線和虛線表示調(diào)整前、后的i₂-t圖象）

(20分)如圖所示，水平地面上方高為h=7.25m的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ef為磁場(chǎng)的上水平邊界。邊長(zhǎng)L=l.0m，質(zhì)量m=0.5kg，電阻R=2.0Ω的正方形線框abcd從磁場(chǎng)上方某處自由釋放，線框穿過磁場(chǎng)掉在地面上。線框在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終處于豎直平面內(nèi)，且ab邊保持水平。以線框釋放的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化情況如B-t圖象，已知線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)剛好能勻速運(yùn)動(dòng)，g取10m/s²。求：

（1）線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；
（2）線框從釋放到落地的時(shí)間t；
（3）線框從釋放到落地的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱。

如圖2所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，而ab、cd為串有伏特表和安培表的兩根金屬棒，它們同時(shí)以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是(　　)

A．電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù)

B．電壓表無(wú)讀數(shù)，電流表有讀數(shù)

C．電壓表無(wú)讀數(shù)，電流表無(wú)讀數(shù)

D．電壓表有讀數(shù)，電流表無(wú)讀數(shù)

(14分)如圖12所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)．t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B₀，此時(shí)MN到達(dá)的位置使MDEN構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從t＝0開始，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化？請(qǐng)推導(dǎo)出這種情況下B與t的關(guān)系式．

如圖2所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線彎成一圓環(huán)，導(dǎo)線的兩端接在電
容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個(gè)極板，磁場(chǎng)垂
直于環(huán)面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度以B＝B₀＋Kt(K>0)隨時(shí)間變化，t＝0
時(shí)，P、Q兩板電勢(shì)相等．兩板間的距離遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，經(jīng)時(shí)間
t，電容器P板                                  (　　)

A．不帶電

B．所帶電荷量與t成正比

C．帶正電，電荷量是

D．帶負(fù)電，電荷量是