專題13 電磁感應(yīng)（測試）（解析版）-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

【淘寶店鋪：向陽百分百】【淘寶店鋪：向陽百分百】專題13電磁感應(yīng)（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1．（2024·海南·校聯(lián)考一模）如圖所示的電路中，和是兩個(gè)完全相同的小燈泡，自感線圈L的直流電阻為零，且自感系數(shù)很大。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)。下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡不發(fā)光B．閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡比燈泡亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，燈泡先閃亮，后逐漸變暗D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，燈泡不會(huì)立即熄滅【答案】C【詳解】A．閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡立即點(diǎn)亮，由于自感線圈L阻礙電流增加，會(huì)有電流經(jīng)燈泡，因此燈泡會(huì)發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B．閉合開關(guān)S的瞬間，自感線圈L的自感系數(shù)很大，自感線圈L會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢，產(chǎn)生對(duì)電流很強(qiáng)的阻礙作用，幾乎沒有電流流經(jīng)線圈L，則只有燈泡與燈泡處于串聯(lián)關(guān)系，因此燈泡與燈泡亮度相同，故B錯(cuò)誤；C．由題意可知，閉合開關(guān)S穩(wěn)定后，燈泡中沒有電流，在斷開開關(guān)S的瞬間，由于線圈L產(chǎn)生自感電動(dòng)勢的作用，使得燈泡與線圈L組成的閉合回路中有電流產(chǎn)生，因此燈泡先閃亮，后逐漸變暗，故C正確；D．?dāng)嚅_開關(guān)S的瞬間，由于沒有電流經(jīng)燈泡，因此燈泡會(huì)立即熄滅，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（2024·浙江嘉興·統(tǒng)考一模）如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與其太陽帆板兩端相距的、的連線垂直，太陽帆板視為導(dǎo)體。飛經(jīng)某處時(shí)的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于所在平面的分量為，若此時(shí)在太陽帆板上將一只“”的小燈泡與相連構(gòu)成閉合電路（圖中未畫出），太陽帆板內(nèi)阻不可忽略。則（）A．此時(shí)兩端間的電勢差為0B．此時(shí)小燈泡恰好能正常發(fā)光C．“天宮一號(hào)”繞行過程中受到電磁阻尼D．“天宮一號(hào)”在南、北半球水平飛行時(shí)端的電勢始終高于端【答案】C【詳解】AB．小燈泡與相連構(gòu)成閉合回路，它們一起在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合回路的磁通量不變，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，小燈泡不工作，間感應(yīng)電動(dòng)勢大小為，代入數(shù)據(jù)得，此時(shí)兩端間的電勢差不為0，絕對(duì)值為1.5V。太陽帆板存在內(nèi)阻小燈泡不能正常發(fā)光，故AB錯(cuò)誤；C．導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，受到電磁阻尼，故C正確；D．地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于所在平面的分量在南、北半球方向相反，所以“天宮一號(hào)”在南、北半球水平飛行時(shí)間感應(yīng)電動(dòng)勢方向相反，故D錯(cuò)誤。故選C。3．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖甲所示，連接電流傳感器的線圈套在豎直放置的長玻璃管上。將強(qiáng)磁鐵從離玻璃管上端高為h處由靜止釋放，磁鐵在玻璃管內(nèi)下落并穿過線圈。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的線圈中電流隨時(shí)間變化的圖像，則（

）A．t1~t3過程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向先向上后向下B．磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流方向先負(fù)向后正向C．線圈匝數(shù)加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍D．h加倍后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，電流峰值將加倍【答案】B【詳解】A．由楞次定律的“來拒去留”可知，t1~t3過程中線圈對(duì)磁鐵作用力方向一直向上，A錯(cuò)誤；B．磁鐵上下翻轉(zhuǎn)后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，穿過圓環(huán)過程中，磁通量方向相反，根據(jù)楞次定律可知，將會(huì)產(chǎn)生負(fù)向電流后產(chǎn)生正向電流，B正確；C．若將線圈匝數(shù)加倍后，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢也加倍，由電阻定律，可知，線圈匝數(shù)加倍，長度也加倍，電阻加倍，由歐姆定律，可知，線圈中感應(yīng)電流的峰值不會(huì)加倍，C錯(cuò)誤；D．若沒有磁場力，則由機(jī)械能守恒定律，可得，若將h加倍，速度并非變?yōu)樵瓉淼?倍，實(shí)際中存在磁場力做負(fù)功，速度也不是原來的2倍，則線圈中產(chǎn)生的電流峰值不會(huì)加倍，D錯(cuò)誤。故選B。4．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）在斷電自感的演示實(shí)驗(yàn)中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈L和定值電阻R等元件組成如圖甲所示電路。閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后，兩支路電流分別為I1和I2。斷開開關(guān)前后的一小段時(shí)間內(nèi)，電路中電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，則（

）A．?dāng)嚅_開關(guān)前R中電流為I2B．?dāng)嚅_開關(guān)前燈泡電阻小于R和L的總電阻C．?dāng)嚅_開關(guān)后小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)后小燈泡所在支路電流如曲線a所示【答案】C【詳解】AD．?dāng)嚅_開關(guān)前后的一小段時(shí)間內(nèi)，通過自感線圈的電流方向是不變的，則自感線圈所在支路的電流如曲線a所示，小燈泡所在支路電流如曲線b所示，則斷開開關(guān)前R中電流為I1，故AD錯(cuò)誤；B．由圖可知，斷開開關(guān)之前通過線圈的電流大于通過小燈泡的電流，所以斷開開關(guān)前燈泡電阻大于R和L的總電阻，故B錯(cuò)誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)后，線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢阻礙電流減小，線圈相當(dāng)電源，由于線圈、電阻和燈泡重新組成回路，則小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅，故C正確。故選C。5．（2023·浙江·校聯(lián)考三模）汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的內(nèi)部簡化結(jié)構(gòu)如圖所示，轉(zhuǎn)軸Ⅰ可沿圖示方向雙向旋轉(zhuǎn)，永久磁體同步旋轉(zhuǎn)．鋁盤、游絲和指針固定在轉(zhuǎn)軸Ⅱ上，鋁盤靠近永久磁體，當(dāng)轉(zhuǎn)軸Ⅰ以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，指針指示的轉(zhuǎn)角大小即反映轉(zhuǎn)軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速．下列說法正確的是（

）A．水久磁體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁盤中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B．永久磁體逆時(shí)針（從左向右看）加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸Ⅱ相連的指針向逆時(shí)針方向偏角變大C．零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的a端D．若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，鋁盤就能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】B【詳解】AB．當(dāng)永久磁體隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁場，在鋁盤中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)永久磁體會(huì)對(duì)鋁盤上的感應(yīng)電流有力的作用，從而產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，當(dāng)永久磁體加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，跟轉(zhuǎn)軸Ⅱ相連的指針向逆時(shí)針方向偏角變大，故A錯(cuò)誤，B正確；C．刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的中央，故C錯(cuò)誤；D．若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸II可以無阻礙地自由轉(zhuǎn)動(dòng)，由楞次定律知，鋁盤不能同永久磁體完全同步轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速低于磁體，故D錯(cuò)誤。故選B。7．（2023·浙江臺(tái)州·統(tǒng)考三模）半徑為的金屬圓環(huán)由兩種材料組成，圓弧為圓周，電阻為，圓弧為圓周，電阻為，圓內(nèi)有垂直環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，變化率，則為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)題意，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢為，由楞次電流可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，感應(yīng)電流為，由于圓弧為圓周電阻為，則圓弧的感應(yīng)電動(dòng)勢為，電流流過圓弧后電勢降低，大小為，則有.故選B。8．（2023·江西鷹潭·校聯(lián)考模擬預(yù)測）如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一象限中，有一等腰直角，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，點(diǎn)在軸上，點(diǎn)在軸上，各點(diǎn)間距離。邊長也為的正方形導(dǎo)線框的邊在軸上，時(shí)刻，該導(dǎo)線框恰好位于圖中所示位置（邊與軸重合），此后導(dǎo)線框在外力的作用下沿軸正方向以恒定的速度通過磁場區(qū)域。若規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，則導(dǎo)線框通過磁場區(qū)域的過程中，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流、外力沿軸方向的分量隨導(dǎo)線框的位移變化的圖像（圖中曲線均為拋物線的一部分）中正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．導(dǎo)線框勻速穿過圖示的等腰直角三角形磁場區(qū)域，進(jìn)入的過程中，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為正值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割磁感線的有效長度等于進(jìn)入磁場的距離，則感應(yīng)電流的大小為，導(dǎo)線框離開磁場的過程，由楞次定律可知感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向，為負(fù)值，由幾何關(guān)系知導(dǎo)線框邊切割的有效長度等于離開磁場的距離，同理可得感應(yīng)電流大小為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．導(dǎo)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，外力沿軸方向的分量與導(dǎo)線框邊所受安培力等大反向，由左手定則可知安培力方向始終向左，則外力沿軸方向的分量方向始終向右，則，，故CD錯(cuò)誤。故選A。9．（2023·江西鷹潭·統(tǒng)考三模）國產(chǎn)航母福建艦上的艦載飛機(jī)起飛實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的電磁彈射技術(shù)。電磁驅(qū)動(dòng)原理示意圖如圖所示，在固定線圈左右兩側(cè)對(duì)稱位置放置兩個(gè)閉合金屬圓環(huán)，鋁環(huán)和銅環(huán)的形狀、大小相同、已知銅的電阻率較小，不計(jì)所有接觸面間的摩擦，則閉合開關(guān)S的瞬間（）

A．鋁環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向左運(yùn)動(dòng)B．鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力D．從左向右看，兩環(huán)中的感應(yīng)電流均沿沿逆時(shí)針方向【答案】C【詳解】AB．根據(jù)楞次定律中的“增離減靠”可知，閉合開關(guān)的瞬間，鋁環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，AB錯(cuò)誤；C．同時(shí)由于銅環(huán)的電阻率較小，于是銅環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流較大，銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力，C正確；D．根據(jù)楞次定律和安培定則可知，從左向右看，兩環(huán)中的感應(yīng)電流均沿順時(shí)針方向，D錯(cuò)誤。故選C。10．（2023·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，一根總電阻為R的導(dǎo)線彎成寬度和高度均為d的“半正弦波”形閉合線框。面積為S，豎直虛線之間有寬度也為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于線框所在的平面。線框以速度v向右勻速通過磁場，ab邊始終與磁場邊界垂直。下列說法正確的是（）

A．從進(jìn)入到離開全過程，線框中的感應(yīng)電流先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向B．從進(jìn)入到離開全過程，感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值C．進(jìn)入過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為D．進(jìn)入過程，感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為【答案】D【詳解】A.從b點(diǎn)到達(dá)邊界開始到a點(diǎn)離開磁場為止，在這個(gè)過程中穿過線圈的磁通量先增加后減小，根據(jù)楞次定律可知，線框中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；BCD感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為，無論是進(jìn)入磁場過程還是出磁場過程，線圈切割磁感線的有效長度按正弦規(guī)律變化，故產(chǎn)生的是正弦交流電，有效值均為，進(jìn)入過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱，選項(xiàng)D正確，BC錯(cuò)誤。故選D。11．（2023·江蘇·模擬預(yù)測）在如圖甲所示的電路中，電阻，單匝、圓形金屬線圈的半徑為，電阻為R，半徑為（，圓心與線圈圓心重合）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示（均已知），其余導(dǎo)線的電阻不計(jì)。時(shí)刻閉合開關(guān)S，下列說法正確的是（）A．流過電阻的電流方向自下向上B．電阻兩端的電壓為C．時(shí)間內(nèi)，通過電阻電荷量為D．時(shí)間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為【答案】D【詳解】A．由題圖乙可知磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可判斷出線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則通過電阻的電流方向?yàn)樽陨舷蛳?，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有，其中，解得，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電阻兩端的電壓，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得電路的電流為，根據(jù)電流的定義式，在時(shí)間內(nèi)通過電阻的電荷量，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)焦耳定律，在時(shí)間內(nèi)，電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為，故D正確。故選D。12．（2023·浙江溫州·樂清市知臨中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖甲所示，一質(zhì)量為M、長為L的導(dǎo)體棒，通過兩根長均為l、質(zhì)量可不計(jì)的細(xì)導(dǎo)線系在同一水平面上的固定連接點(diǎn)上.在導(dǎo)體棒所在空間存在方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場.細(xì)導(dǎo)線通過開關(guān)S與電阻R和直流電源串接起來。不計(jì)空氣阻力和其它電阻，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)導(dǎo)線偏離豎直方向用圖示的角度來表示。接通S，導(dǎo)體棒恰好在時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)；將導(dǎo)體棒從移到（為小量），靜止后撤去外力，導(dǎo)體棒開始振動(dòng)起來，則（）

A．電源電動(dòng)勢B．振動(dòng)周期C．電阻消耗的焦耳熱D．角度隨時(shí)間t變化的圖線為圖乙【答案】B【詳解】A．導(dǎo)體棒恰好在時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖

可知，又，解得電源電動(dòng)勢，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)平行四邊形定則，導(dǎo)體棒所受的安培力與重力的合力大小等于，，振動(dòng)周期，故B正確；C．根據(jù)能量守恒，電阻消耗的焦耳熱為損失的重力勢能與電能之和，即為，故C錯(cuò)誤；D．隨著時(shí)間的推移，會(huì)越來越小，不可能突然增大，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題（本題共2小題,每小題5分,共10分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分）11．（2024·廣東中山·中山市華僑中學(xué)?？寄M預(yù)測）（多選）10月26日11時(shí)14分，搭載神舟十七號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，飛船入軌后，將按照預(yù)定程序與空間站組合體進(jìn)行自主快速交會(huì)對(duì)接，航天器對(duì)接時(shí)存在一定的相對(duì)速度，由于航天器的質(zhì)量大，對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能比較大，為了減少對(duì)接過程中產(chǎn)生的震動(dòng)和撞擊，對(duì)接機(jī)構(gòu)內(nèi)部采用了電磁阻尼器消耗對(duì)接能量．如圖為某電磁阻尼器的簡化原理圖，當(dāng)質(zhì)量塊上下移動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)磁心一起運(yùn)動(dòng)，磁心下方為N極，下列說法正確的是（）A．當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心從線圈上方向下移時(shí)，線圈有收縮趨勢B．當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心下移時(shí)，通過電阻R的電流向上C．整個(gè)過程對(duì)應(yīng)的是動(dòng)能向磁場能轉(zhuǎn)換D．減小線圈匝數(shù)，阻尼效果增強(qiáng)【答案】AB【詳解】A．當(dāng)質(zhì)量塊帶動(dòng)磁心下移時(shí)，線圈磁通量增大，根據(jù)“增縮減擴(kuò)”，線圈有收縮趨勢，故A正確；B．根據(jù)楞次定律，線圈中磁場方向向下，磁通量增大，則通過電阻R的感應(yīng)電流向上，故B正確；C．整個(gè)過程對(duì)應(yīng)的是動(dòng)能向電能轉(zhuǎn)換，故C錯(cuò)誤；D．減小線圈匝數(shù)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流較小，阻尼效果減弱，故D錯(cuò)誤。故選AB。12．（2024·海南·校聯(lián)考一模）（多選）如圖所示，粗糙的水平桌面上有一個(gè)正三角形閉合單匝導(dǎo)線框，虛線MN右側(cè)存在垂直于桌面向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)線框在外力F的作用下沿垂直MN方向勻速進(jìn)入磁場區(qū)域。在導(dǎo)線框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的過程中，導(dǎo)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小用i表示，導(dǎo)線框的電功率用P表示，通過導(dǎo)線框某截面的電荷量用q表示，已知導(dǎo)線框受到桌面的摩擦阻力恒定不變。從導(dǎo)線框進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，則下列圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】AB【詳解】A．線框勻速進(jìn)入磁場，則在t時(shí)刻的感應(yīng)電流為，則選項(xiàng)A正確；B．外力F等于安培力與阻力之和，則，則F-t2圖像是不過原點(diǎn)的傾斜的直線，選項(xiàng)B正確；C．導(dǎo)線框的電功率，則P-t2圖像是過原點(diǎn)的傾斜的直線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．通過導(dǎo)線框某截面的電荷量，則q-t圖像為曲線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。三、計(jì)算題（本題包括3小題，10分+10分+10分共30分，解答過程請(qǐng)寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）13．（2023·天津紅橋·統(tǒng)考二模）在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)匝，橫截面積。螺線管導(dǎo)線電阻，，，。在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖乙所示的規(guī)律變化。求：（1）求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢；（2）閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻的電功率；（3）S斷開后，求流經(jīng)的電量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律解得（2）根據(jù)全電路歐姆定律由解得（3）斷開后，流經(jīng)的電量即為閉合時(shí)板上所帶的電量電容器兩端的電壓流經(jīng)的電量14．（2023·北京海淀·?？寄M預(yù)測）如圖1所示，電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速帶電粒子的裝置。在兩個(gè)圓形電磁鐵之間的圓柱形區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場，在此區(qū)域內(nèi)，環(huán)形玻璃管中心O在磁場區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為q（q>0）的小球（從上向下看）做圓周運(yùn)動(dòng)，圖2為其簡化示意圖。通過改變電磁鐵中的電流可以改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，圖中。設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中電量保持不變，對(duì)原磁場的影響可忽略。（1）在t=0到t=T0時(shí)間內(nèi)，小球不受玻璃管側(cè)壁的作用力，求小球的速度大小v0；（2）在磁感應(yīng)強(qiáng)度增大的過程中，將產(chǎn)生渦旋電場，其電場線是在水平面內(nèi)一系列沿逆時(shí)針方向的同心圓，同一條電場線上各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等。求從t＝T0到t=1.5T0時(shí)間段內(nèi)細(xì)管內(nèi)渦旋電場的場強(qiáng)大小E；（3）某同學(xué)利用以下規(guī)律求出了t=2T0時(shí)電荷定向運(yùn)動(dòng)形成的等效電流：根據(jù)①②得：等效電流③你認(rèn)為上述解法是否正確，并闡述理由?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）上述解法不正確，理由見解析【詳解】（1）從t=0到t=T0時(shí)間內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)不受細(xì)管側(cè)壁的作用力，因而小球所受洛倫茲力提供向心力變形后得（2）從t＝T0到t＝1.5T0時(shí)間內(nèi)，細(xì)管內(nèi)一周的感應(yīng)電動(dòng)勢因?yàn)橥粭l電場線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，故電場強(qiáng)度得將帶入，得（3）該解法不正確。理由是：周期公式是根據(jù)僅由洛倫茲力提供向心力得出的，而實(shí)際情況是洛侖茲力與管道側(cè)壁對(duì)小球的作用力共同提供向心力。小球在t＝T0到t＝1.5T0時(shí)間內(nèi)受到切向電場力，有F＝qE小球切向加速度t＝1.5T0時(shí)小球速率v＝v0+a·Δt得所需向心力而此時(shí)洛倫茲力可以看出兩者并不相等，故該同學(xué)的解法是錯(cuò)誤的。此外，可以求出正確的等效電流：在T0~1.5T0時(shí)間內(nèi)在沿切線方向用動(dòng)量定理0.5EqT0＝mv－mv0得因此等效電流15．（2023·浙江紹興·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖1所示為常被用作發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)的交流軸向磁場機(jī)械裝置的剖面圖，中間的線圈