2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点17导轨上的电线1．如图所示，一个直径为L，电阻为r的半圆形硬导体棒AB，在水平恒力F作用下，沿光滑固定水平U形框架匀速运动，该区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，框架左侧接电阻R，导轨电阻不计，则半圆形导体棒的速度大小和BA间的电势差UBA分别为（）A．，B．，C．，D．，【答案】D【详解】半圆形硬导体棒的等效长度为L，根据公式联立解得根据安培力公式，则有解得电动势为由安培定则可判断出电流由B流向A，则BA间的电势差UBA为故ABC错误，D正确。故选D。2．如图，一均匀铜圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减速过程中，以下说法正确的是（）A．由于圆盘内磁通量没有发生变化，所以圆盘内没有感应电流产生B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向，圆盘将加速转动D．处于磁场中的圆盘部分，靠近圆心处电势低【答案】B【详解】AD．将金属圆盘看成由无数金属辐条组成，金属圆盘逆时针匀速转动时，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由边缘流向圆心，所以靠近圆心处电势高，故AD错误；B．根据法拉第定律可知，金属圆盘产生的感应电动势为BLv，所以所加磁场越强，产生的感应电动势越大，感应电流越大，圆盘受到的安培力越大，而安培力是阻力，所以越易使圆盘停止转动，故B正确；C．若所加磁场反向，只是产生的电流反向，根据楞次定律可知，安培力仍然阻碍圆盘的转动，所以圆盘还是减速转动，故C错误。故选B。3．如图所示，固定在绝缘水平面内的金属导轨MN、M′N′之间有竖直向下的匀强磁场。单位长度阻值相同的金属棒ab、cd放在两导轨上，若两棒从图示位置以相同的速度向右做匀速直线运动，运动过程中始终与两导轨接触良好，则下列说法正确的是（）A．回路中的感应电动势不断增大B．回路中的感应电流不变C．回路中的热功率不断增大D．两棒所受安培力的合力不断减小【答案】D【分析】回路磁通量的变化，由楞次定律判断感应电流方向。由E=BLv求得两棒产生的感应电动势，回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差，根据欧姆定律分析感应电流是否变化，再研究回路的热功率如何变化。【详解】AB．设两棒原来相距的距离为S，M′N′与MN的夹角为α，则回路中总的感应电动势E=BLcdv-BLabv=Bv∙(Lcd-Lab)=Bv∙Stanα=BvStanαBvStanα保持不变，由于回路的电阻不断增大，而总的感应电动势不变，所以回路中的感应电流不断减小，AB错误；C．回路热功率为E不变，R增大，则P不断减小，C错误；D．设两棒原来相距的距离为S，M′N′与MN的夹角为α，安培力之差等于由于电流减小，所以两棒所受安培力的合力不断减小，D正确。故选D。【点睛】本题中两棒同向运动，要知道回路中总的感应电动势等于cd棒和ab棒感应电动势之差，要能熟练运用电路知识研究电磁感应问题。4．如图所示，MN、PQ为两条平行放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒AB斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨接触点之间的距离为l，金属棒与导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒中的电流为（）A．I＝B．I＝C．I＝D．I＝【答案】B【详解】当金属棒以速度v水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，金属棒有效的切割长度为，ab中产生的感应电动势为通过R的电流为故选B。5．如图所示，在半径为R圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，圆外无磁场。一根长为的导体杆水平放置，a端处在圆形磁场的边界，现使杆绕a端以角速度为逆时针匀速旋转180°，在旋转过程中（）A．b端的电势始终高于a端B．杆电动势最大值C．全过程中，杆平均电动势D．当杆旋转时，间电势差【答案】C【详解】A．根据右手定则，a端为电源正极，b端负极，故A错误；B．当导体棒和直径重合时，杆切切割磁感线的有效长度杆切割磁感线产生的感应电动势为故B错误；C．根据法拉第电磁感应定律可知，全过程中，杆平均电动势为故C正确；D．当时，杆切切割磁感线的有效长度...