电磁感应定律的综合应用(限时：40分钟)A级跨越本科线1．如图9314所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则()图9314A．如果B增大，vm将变大B．如果α增大，vm将变大C．如果R变小，vm将变大D．如果m变小，vm将变大B金属杆从轨道上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动．杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示．安培力F＝LB，对金属杆列平衡方程式得mgsinα＝，则vm＝.由此式可知，B增大，vm减小；α增大，vm增大；R变小，vm变小；m变小，vm变小，A、C、D错误、B正确．2．如图9315所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a，磁感应强度的大小为B.一边长为a、电阻为4R的均匀正方形导线框CDEF从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，在下列给出的线框EF两端的电压UEF与线框移动距离x的关系图象正确的是()【导学号：96622367】图9315D线框经过整个磁场区域时，做匀速运动，所以产生的感应电动势大小E＝Bav，刚进入磁场时，等效电路如图甲所示；完全在磁场中时，等效电路如图乙所示；一条边从磁场中离开时，等效电路如图丙所示．故选项D正确．甲乙丙3．如图9316所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在通过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律()图9316ABCDD根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，可以定性地表示线框在通过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是D.4．两个不可形变的正方形导体框a、b连成如图9317甲所示的回路，并固定在竖直平面(纸面)内．导体框a内固定一小圆环c，a与c在同一竖直面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定电流逆时针方向为正方向)，导体框b的MN边处在垂直纸面向外的匀强磁场中，则匀强磁场对MN边的安培力()【导学号：96622368】甲乙图9317A．0～1s内，方向向下B．1～3s内，方向向下C．3～5s内，先逐渐减小后逐渐增大D．第4s末，大小为零B由法拉第电磁感应定律可知，回路中产生的感应电动势大小不变，则安培力大小也不变，故C项错，由楞次定律可知第1s内，导体框中感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，MN所受安培力方向向上，A项错；由楞次定律可知，1～3s内导体框中感应电流方向为逆时针方向，由左手定则可知，MN所受安培力方向向下，B项正确；第4s末圆环中瞬时电流为零，通过圆环的磁通量为零，但磁通量变化率不为零，故导体框中仍有感应电流产生，所以MN受力不为零，D项错．5．(多选)如图9318所示，两根电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与电阻相连．导轨x≥0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T．一根金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝4m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻消耗的功率不变．则()图9318A．金属棒在运动过程中产生的电动势不变B．金属棒在运动过程中产生的安培力大小不变C．金属棒在x＝3m处的速度为2m/sD．金属棒在x＝3m处的速度为1m/sAD由于定值电阻R消耗的电功率不变，由P＝I2R可知，感应电流不变．由于磁感应强度B均匀增大，由F＝BIL可知金属棒所受安培力逐渐增大；由I＝可知金属棒运动过程中产生的电动势E不变，因此，B0Lv0＝(B0＋kx)Lv，代入x＝3m解得金属棒的速度为1m/s.选项B、C错误，A、D正确．6．(多选)如图9319所示，两水平线间存在垂直纸面向里的有界匀强磁场，磁感应强度为B，磁场高度为h，竖直平面内有质量为m、电阻为R的等边三角形线框，线框高为2h.该线框从如图所示位置由静止下落，已知A刚出磁场时线框所受的安培力等于线框的重力，则从A出磁场到CD边进磁场前的过程中(线框CD边始终保持水平，重力加速度为g)，下列说法正确的是()图9319A．线框中有顺时针方向...
