《十年（2012-2021）高考物理真题分项汇编（全国通用）》专题29 电学综合1 选择题（解析版）

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专题 29 电学综合 1选择题
（2012-2021）
1.（2021 河北）如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，导轨间距最
窄处为一狭缝，取狭缝所在处 O点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与 x轴夹角均为 ，一电容为 C的电容器
与导轨左端相连，导轨上的金属棒与 x轴垂直，在外力 F作用下从 O点开始以速度 v向右匀速运动，忽略
所有电阻，下列说法正确的是（　　）
A. 通过金属棒的电流为
B. 金属棒到达 时，电容器极板上的电荷量为
C. 金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电
D. 金属棒运动过程中，外力 F做功的功率恒定
【答案】A
【解析】C．根据楞次定律可知电容器的上极板应带正电，C错误；
A．由题知导体棒匀速切割磁感线，根据几何关系切割长度为
L = 2xtanθ，x = vt
则产生的感应电动势为
E = 2Bv2ttanθ
由题图可知电容器直接与电源相连，则电容器的电荷量为
Q = CE = 2BCv2ttanθ
则流过导体棒的电流
I = = 2BCv2tanθ
A正确；
B．当金属棒到达 x0处时，导体棒产生的感应电动势为
E′ = 2Bvx0tanθ
则电容器的电荷量为
Q = CE′ = 2BCvx0tanθ
B错误；
D．由于导体棒做匀速运动则
F = F 安
= BIL
由选项 A可知流过导体棒 电流 I恒定，但 L与t成正比，则 F为变力，再根据力做功的功率公式
P = Fv
可看出 F为变力，v不变则功率 P随力 F变化而变化；
D错误；
故选 A。
2.（2021 河北）如图，距离为 d的两平行金属板 P、Q之间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 ，一束速
度大小为 v的等离子体垂直于磁场喷入板间，相距为 L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀
强磁场中，磁感应强度大小为 ，导轨平面与水平面夹角为 ，两导轨分别与 P、Q相连，质量为 m、电
阻为 R的金属棒 垂直导轨放置，恰好静止，重力加速度为 g，不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的
粒子重力，下列说法正确的是（　　）
的
A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，
B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下，
C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上，
D. 导轨处磁场 方向垂直导轨平面向下，
【答案】B
【解析】等离子体垂直于磁场喷入板间时，根据左手定则可得金属板 Q带正电荷，金属板 P带负电荷，则
电流方向由金属棒 a端流向 b端。等离子体穿过金属板 P、Q时产生的电动势 满足
由欧姆定律 和安培力公式 可得
再根据金属棒 ab 垂直导轨放置，恰好静止，可得
则
金属棒 ab 受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定则可判定导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下。
故选 B。
3.（2021 湖南）两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为 ，通过长为 的绝缘轻质杆相连，构成如图
所示的组合体。距离组合体下底边 处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，
的
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