高考物理（山東專用）一輪復(fù)習(xí)專題十二電磁感應(yīng)訓(xùn)練課件

五年高考考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.

(2021北京,11,3分)某同學(xué)搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學(xué)在兩接線柱間接一根導(dǎo)線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動

明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是

(

)A.未接導(dǎo)線時,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢B.未接導(dǎo)線時,表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線后,表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.接上導(dǎo)線后,表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用D2.

(2023江蘇,8,4分)如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心,棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點在紙面內(nèi)逆時針轉(zhuǎn)

動,O、A、C點電勢分別為φO、φA、φC,則

(

)

A.φO>φC

B.φC>φAC.φO=φA

D.φO-φA=φA-φCA3.

(2020課標(biāo)Ⅲ,14,6分)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接

通的瞬間,可觀察到

(

)A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運動B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運動C.撥至M端時圓環(huán)向左運動,撥至N端時向右運動D.撥至M端時圓環(huán)向右運動,撥至N端時向左運動B4.

(2022北京,11,3分)如圖所示平面內(nèi),在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè),固定一矩形金屬線框abcd,ad邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時

間均勻增加,則

(

)A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C.線框ad邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右D5.

(2023海南,6,3分)汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時

(

)A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同C6.

(2023河北,8,6分)(多選)如圖1,絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形,彼此接觸良好,勻強磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動,1、4同時沿圖1箭頭

方向移動,移動過程中金屬桿所圍成的矩形周長保持不變。當(dāng)金屬桿移動到圖2位置

時,金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中

(

)A.金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B.通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加C.金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反D.金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同CD7.

(2022廣東,10,6分)(多選)如圖所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導(dǎo)線正上方,MN平行于y

軸,PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做

勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有

(

)

ACA.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應(yīng)電流D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等考點二法拉第電磁感應(yīng)定律8.

(2023湖北,5,4分)近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進行通訊,其天線類似一個壓平的線圈,線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示,一正方形NFC線圈共3匝,其邊

長分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm,圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若

勻強磁場垂直通過此線圈,磁感應(yīng)強度變化率為103T/s,則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接

近

(

)A.0.30V

B.0.44VC.0.59V

D.4.3VB9.

(2022河北,5,4分)將一根絕緣硬質(zhì)細導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為S1,小圓面積均為S2,垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場,磁感應(yīng)強度大小B

=B0+kt,B0和k均為常量,則線圈中總的感應(yīng)電動勢大小為

(

)A.kS1

B.5kS2C.k(S1-5S2)

D.k(S1+5S2)D10.

(2023北京,5,3分)如圖所示,L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈,P、Q是兩個相同的小燈泡。開始時,開關(guān)S處于閉合狀態(tài),P燈微亮,Q燈正常發(fā)光,斷開開關(guān)

(

)A.P與Q同時熄滅

B.P比Q先熄滅C.Q閃亮后再熄滅

D.P閃亮后再熄滅D11.

(2023全國乙,17,6分)一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時,進行了如下比較實驗。用圖(a)所示的纏繞方式,將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁

管上,漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置,將一很小的強磁體分別從

管的上端由靜止釋放,在管內(nèi)下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過

漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示,分析可知

(

)AA.圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落,小磁體做勻變速運動C.在玻璃管中下落,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短12.

(2023北京,9,3分)如圖所示,光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框,以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的

是

(

)A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等D13.

(2022山東,12,4分)(多選)如圖所示,xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為

L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強磁場。邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點的頂點、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時針勻速轉(zhuǎn)動。t=0時刻,

金屬框開始進入第一象限。不考慮自感影響,關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動勢E隨時間t變化

規(guī)律的描述正確的是

(

)

BCA.在t=0到t=

的過程中,E一直增大B.在t=0到t=

的過程中,E先增大后減小C.在t=0到t=

的過程中,E的變化率一直增大D.在t=0到t=

的過程中,E的變化率一直減小14.

(2022全國甲,16,6分)三個用同樣的細導(dǎo)線做成的剛性閉合線框,正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等,圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等,如圖所示。把

它們放入磁感應(yīng)強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中,線框所在平面均與磁場方向

垂直,正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為I1、I2和I3。則

(

)

A.I1<I3<I2

B.I1>I3>I2C.I1=I2>I3

D.I1=I2=I3C15.

(2021山東,8,3分)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中,沿圓形軌道繞地球飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成,它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向,如圖所示。在電池和感應(yīng)電動勢的共同作用下,導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流,等效總電阻為r。導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力,可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H,導(dǎo)體繩長為L(L?H),地球半徑為R、質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,據(jù)此可得,電池電動勢為

(

)AA.BL

+

B.BL

-

C.BL

+

D.BL

-

16.

(2022浙江1月選考,13,3分)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小B=kt的勻強磁場,在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線

管共軸的金屬薄圓管,其電阻率為ρ、高度為h、半徑為r、厚度為d(d?r),則

(

)A.從上向下看,圓管中的感應(yīng)電流為逆時針方向B.圓管的感應(yīng)電動勢大小為

C.圓管的熱功率大小為

D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小C17.

(2020浙江7月選考,12,3分)如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒,一端與圓環(huán)接

觸良好,另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO'上,隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。在圓環(huán)的A點和

電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在

電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g,不計其他電阻和摩擦,下列說法正

確的是

(

)A.棒產(chǎn)生的電動勢為

Bl2ωB.微粒的電荷量與質(zhì)量之比為

C.電阻消耗的電功率為

D.電容器所帶的電荷量為CBr2ωB18.

(2023新課標(biāo),26,20分)一邊長為L、質(zhì)量為m的正方形金屬細框,每邊電阻為R0,置于光滑的絕緣水平桌面(紙面)上。寬度為2L的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直于紙面的勻強磁

場,磁感應(yīng)強度大小為B,兩虛線為磁場邊界,如圖(a)所示。

(1)使金屬框以一定的初速度向右運動,進入磁場。運動過程中金屬框的左、右邊框始

終與磁場邊界平行,金屬框完全穿過磁場區(qū)域后,速度大小降為它初速度的一半,求金屬框的初速度大小。(2)在桌面上固定兩條光滑長直金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌與磁場邊界垂直,左端連接電阻R1=2R0,

導(dǎo)軌電阻可忽略,金屬框置于導(dǎo)軌上,如圖(b)所示。讓金屬框以與(1)中相同的初速度

向右運動,進入磁場。運動過程中金屬框的上、下邊框處處與導(dǎo)軌始終接觸良好。求

在金屬框整個運動過程中,電阻R1產(chǎn)生的熱量。答案

(1)

(2)

模型一電磁感應(yīng)中的單桿模型1.

(2021北京,7,3分)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,水平U形導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計導(dǎo)體框的電

阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動,最終停在導(dǎo)體框上。

在此過程中

(

)A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運動B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向為a→bC.電阻R消耗的總電能為

D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于

m

C2.

(2023福建,4,4分)如圖,M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計;導(dǎo)軌間有一垂直于水平面向下的勻強磁場,其左邊界OO'垂

直于導(dǎo)軌;阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導(dǎo)軌放置,b始終固定。a以一定初

速度進入磁場,此后運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并與b不相碰。以O(shè)為坐

標(biāo)原點,水平向右為正方向建立x軸坐標(biāo);在運動過程中,a的速度記為v,a克服安培力做

功的功率記為P。下列v或P隨x變化的圖像中,可能正確的是

(

)AD3.

(2023重慶,7,4分)如圖所示,與水平面夾角為θ的絕緣斜面上固定有光滑U形金屬導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻不可忽略的導(dǎo)體桿MN沿導(dǎo)軌向下運動,以大小為v的速度進

入方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場區(qū)域,在磁場中運動一段時間t后,速度大小變

為2v。運動過程中桿與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌的電阻忽略不計,重力加速度為g。

桿在磁場中運動的此段時間內(nèi)

(

)A.流過桿的感應(yīng)電流方向從N到MB.桿沿導(dǎo)軌下滑的距離為

vtC.流過桿感應(yīng)電流的平均電功率等于重力的平均功率D.桿所受安培力的沖量大小為mgtsinθ-mv4.

(2022全國甲,20,6分)(多選)如圖,兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上,在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻

值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,導(dǎo)軌電阻忽略不計,整個

系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁場中。開始時,電容器所帶的電荷量為Q,合上開關(guān)S

后,

(

)ADA.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為

B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運動C.導(dǎo)體棒MN速度最大時所受的安培力也最大D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱5.

(2021山東,12,4分)(多選)如圖所示,電阻不計的光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上,Ⅰ區(qū)中磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加,

Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放,進入Ⅱ區(qū)后,

經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下

行和上行的過程中,以下敘述正確的是

(

)ABDA.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū),但不能回到a處6.

(2022海南,18,14分)如圖,水平面上固定有兩光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B=0.25T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下。金屬棒MN垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)軌右側(cè)

接自動控制電路,開關(guān)S接a時,電源可使棒中電流大小始終為I=1A,電流方向可根據(jù)需

要改變;接b時,棒與阻值為R=0.05Ω的電阻構(gòu)成回路;電流方向改變及開關(guān)切換可瞬間

完成。已知棒的質(zhì)量m=0.1kg,電阻r=0.05Ω,棒的長度與導(dǎo)軌間距均為L=0.4m,棒運

動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻忽略不計且足夠長。(1)若開關(guān)S接a,求當(dāng)棒中電流方向從M到N時,棒的加速度方向和大小;(2)若開關(guān)S始終接a,使棒由靜止開始在最短時間內(nèi)向左運動4m后停下,求此過程棒

的最大速度;(3)使棒由靜止開始在最短時間內(nèi)向左運動7m后停下,求此過程棒中產(chǎn)生的焦耳熱。

答案

(1)方向向右,1m/s2

(2)2m/s

(3)0.4J模型二電磁感應(yīng)中的雙桿模型7.

(2021廣東,10,6分)(多選)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導(dǎo)軌abc和de,ab與de平行,bc是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌。圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強磁

場。金屬桿OP的O端與e點用導(dǎo)線相接,P端與圓弧bc接觸良好。初始時,可滑動的金

屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上。若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時,回路

中始終有電流,則此過程中,下列說法正確的有

(

)A.桿OP產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定B.桿OP受到的安培力不變C.桿MN做勻加速直線運動D.桿MN中的電流逐漸減小AD8.

(2020課標(biāo)Ⅰ,21,6分)(多選)如圖,U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上,ab和dc邊平行,和bc邊垂直。ab、dc足夠長,整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻

的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上,用水平恒力F向右拉動金屬框,運動過程中,裝置始終處于

豎直向下的勻強磁場中,MN與金屬框保持良好接觸,且與bc邊保持平行。經(jīng)過一段時

間后

(

)A.金屬框的速度大小趨于恒定值B.金屬框的加速度大小趨于恒定值C.導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值D.導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值BC9.

(2023山東,12,4分)(多選)足夠長U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上,寬為1m,電阻不計。質(zhì)量為1kg、長為1m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌形成

矩形回路并始終接觸良好,Ⅰ和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強磁場,磁感應(yīng)強度

分別為B1和B2,其中B1=2T,方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段

中點與質(zhì)量為0.1kg的重物相連,繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示,某時刻MN、

CD同時分別進入磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ并做勻速直線運動,MN、CD與磁場邊界平行。MN

的速度v1=2m/s,CD的速度為v2且v2>v1,MN和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度

大小取10m/s2,下列說法正確的是

(

)BD

A.B2的方向向上

B.B2的方向向下C.v2=5m/s

D.v2=3m/s10.

(2023遼寧,10,6分)(多選)如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強度大小分別為2B

和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長度為d,導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)

量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈

簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運動直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程

中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是

(

)ACA.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為

C.整個運動過程中,MN與PQ的路程之比為2∶1D.整個運動過程中,通過MN的電荷量為

11.

(2023湖南,14,14分)如圖,兩根足夠長的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為L,兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成θ角,整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的

勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B。現(xiàn)將質(zhì)量均為m的金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,每根

金屬棒接入導(dǎo)軌之間的電阻均為R。運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,

金屬棒始終未滑出導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻忽略不計,重力加速度為g。(1)先保持棒b靜止,將棒a由靜止釋放,求棒a勻速運動時的速度大小v0;(2)在(1)問中,當(dāng)棒a勻速運動時,再將棒b由靜止釋放,求釋放瞬間棒b的加速度大小a0;(3)在(2)問中,從棒b釋放瞬間開始計時,經(jīng)過時間t0,兩棒恰好達到相同的速度v,求速度v

的大小,以及時間t0內(nèi)棒a相對于棒b運動的距離Δx。

答案

(1)

(2)2gsinθ(3)gt0sinθ+

12.

(2023全國甲,25,20分)如圖,水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌,其平行部分的間距為l,導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對齊,導(dǎo)軌的電阻忽略不計。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方

向豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、長度也為l的金

屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3m的絕緣棒Q位于P的左側(cè),以大小為v0的速度向

P運動并與P發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間極短。碰撞一次后,P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑

出導(dǎo)軌,并落在地面上同一地點。P在導(dǎo)軌上運動時,兩端與導(dǎo)軌接觸良好,P與Q始終

平行。不計空氣阻力。求(1)金屬棒P滑出導(dǎo)軌時的速度大小;(2)金屬棒P在導(dǎo)軌上運動過程中產(chǎn)生的熱量;(3)與P碰撞后,絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運動的時間。答案

(1)

(2)m

(3)

13.

(2021全國乙,25,20分)如圖,一傾角為α的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U形導(dǎo)體框,導(dǎo)體框的電阻忽略不計;一電阻R=3Ω的金屬棒CD的兩端置于導(dǎo)體框

上,與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF;EF與斜面底邊平行,長度L=0.6m。初始時CD與EF

相距s0=0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑,金屬棒下滑距離s1=

m后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場

中做勻速運動,直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場的瞬間,導(dǎo)體框的EF邊正好進

入磁場,并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良

好,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=1T,重力加速度大小取g=10m/s2,sinα=0.6。求(1)金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大小;(2)金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù);(3)導(dǎo)體框勻速運動的距離。答案

(1)0.18N

(2)0.02kg

0.375

(3)

m三年模擬考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1.

(2024屆山東高三9月大聯(lián)考)如圖所示,彈簧上端固定,下端懸掛一個磁體,水平絕緣地面上放置一個閉合鋁線圈,磁體在線圈圓心的正上方,將磁體豎直向上移動從而

壓縮彈簧,然后由靜止釋放磁體,在磁體第一次向下運動過程中(磁體未接觸地面),下列

說法正確的是

(

)CA.俯視看,線圈中產(chǎn)生順時針方向的電流B.磁體速度最大時,彈簧的彈力等于磁體的重力C.磁體運動到最低點時,線圈對地面的壓力大小等于線圈的重力大小D.如果僅將線圈的材料由鋁換成銅(銅的電阻率比鋁的小),其他條件不變,磁體由同一

高度向下運動,磁體運動的最低點相同2.

(2023屆青島一中期末)如圖所示,長度均為1m的甲、乙空心鋁管豎直放置,其中乙管有一條豎直的裂縫。某同學(xué)把一塊圓柱形的強磁體先后從甲、乙兩管的上端由

靜止放入管口,磁體在甲、乙兩管中運動的時間分別為3s和0.6s。磁體的直徑略小于

鋁管的內(nèi)徑,不計磁體與管壁的摩擦及空氣阻力。關(guān)于磁體在甲、乙兩管中的運動,

下列說法正確的是

(

)A.磁體在甲管內(nèi)下落的過程中,所受合力的沖量可能為0B.磁體在甲管中加速向下運動時,鋁管對桌面的壓力將逐漸增大C.磁體在乙管內(nèi)下落的過程中,乙管中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D.磁體在乙管內(nèi)下落的過程中,其重力勢能的減少量小于動能的增加量B3.

(2023屆青島一中期末)如圖所示,導(dǎo)體棒ab在勻強磁場中沿金屬導(dǎo)軌向右加速運動,c為銅制圓線圈,線圈平面與螺線管中軸線垂直,圓心在螺線管中軸線上,則

(

)A.導(dǎo)體棒ab中的電流由b流向aB.螺線管內(nèi)部的磁場方向向左C.銅制圓線圈c被螺線管吸引D.銅制圓線圈c有收縮的趨勢D考點二法拉第電磁感應(yīng)定律4.

(2024屆德州高三開學(xué)考)如圖所示,線圈L的自感系數(shù)很大,且其直流電阻可以忽略不計,L1、L2是兩個完全相同的小燈泡,開關(guān)S閉合和斷開的過程中,燈L1、L2的亮度

變化情況是(燈絲不會斷)

(

)DA.S閉合,L1亮度不變,L2亮度逐漸變亮,最后兩燈一樣亮;S斷開,L2立即熄滅,L1逐漸變亮B.S閉合,L1亮度不變,L2很亮;S斷開,L1、L2立即熄滅C.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐漸熄滅,L2亮度不變;S斷開,L2立即熄滅,L1亮一下再熄

滅D.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐漸熄滅,L2則逐漸變得更亮;S斷開,L2立即熄滅,L1亮一

下再熄滅5.

(2023屆德州高三期末)某課題組要測量某金屬材料的電阻率,他們先取適量該金屬材料切割成如圖所示的長方體,長方體的三條邊長分別為a、b、c,長方體上、下表

面與電流傳感器用導(dǎo)線相連,導(dǎo)線緊貼長方體上、下表面。虛線框左側(cè)有垂直于長方

體前、后表面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B。使勻強磁場以大小為v的速度向左運

動時(長方體全部處于磁場中),電流傳感器顯示回路中的電流大小為I。不計電流傳感

器及導(dǎo)線的電阻,則該金屬材料的電阻率為

(

)A

A.

B.

C.

D.

6.

(2023屆泰安高三校聯(lián)考)(多選)如圖甲所示,正方形金屬線框abcd從某高度自由下落進入B=1T的勻強磁場,從ab邊剛進入磁場到cd邊剛出磁場過程中,線框中的電

流隨時間的變化圖像如圖乙所示。已知線框邊長l=0.1m,總電阻R=0.1Ω,重力加速度

g=10m/s2。線框通過磁場過程中ab邊始終與磁場邊界平行。下列說法正確的是

(

)ACDA.線框質(zhì)量m=0.02kgB.磁場寬度h=0.6mC.cd邊剛出磁場時的速度為3.8m/sD.線框穿過整個磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為0.0556J7.

(2024屆齊魯名校一聯(lián))(多選)如圖所示,水平金屬圓環(huán)的半徑為L,勻質(zhì)導(dǎo)體棒OP的長度為2L,導(dǎo)體棒OP、電阻R1、電阻R2的阻值都為R0,電路中的其他電阻不計。

導(dǎo)體棒OP繞著它的一個端點O以大小為ω的角速度勻速轉(zhuǎn)動,O點恰好為金屬圓環(huán)的

圓心,轉(zhuǎn)動平面內(nèi)還有豎直向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,導(dǎo)體棒OP轉(zhuǎn)動過程

中始終與金屬圓環(huán)接觸良好。對金屬棒OP轉(zhuǎn)動一周的過程,下列說法正確的是

(

)BCDA.電阻R1兩端的電壓為

BL2ωB.電阻R1上產(chǎn)生的焦耳熱為

C.通過電阻R1的電荷量為

D.導(dǎo)體棒兩端的電勢差為

BL2ω8.

(2023屆德州高三期末)艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術(shù),我國在這一領(lǐng)域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設(shè)計研究,如圖所示,

用于推動模型飛機的動子(圖中未畫出)與線圈絕緣并固定在一起,線圈帶動動子,可在

水平導(dǎo)軌上滑動。線圈始終位于導(dǎo)軌間的輻向磁場中,其所在處的磁感應(yīng)強度大小均

為B=0.1T。開關(guān)S與1接通,恒流源與線圈連接,動子從靜止開始推動飛機勻加速直線

運動,經(jīng)過t1=1.5s的時間,飛機達到起飛速度并與動子脫離;此時S擲向2,使定值電阻R0

與線圈連接,同時再對動子施加合適的外力F(未知),使動子開始做勻減速直線運動,又

經(jīng)過t2=2s的時間,動子的速度減為0。已知恒流源接通時通過它的電流會保持I=80A

不變,線圈匝數(shù)n=100,每匝周長L=1m,飛機的質(zhì)量M=10kg,動子和線圈的總質(zhì)量m=5kg,線圈總電阻r=1.5Ω,定值電阻R0=8.5Ω,導(dǎo)軌電阻不計,不計摩擦力和空氣阻力,求(1)飛機的起飛速度大小;(2)飛機達到起飛速度時開始計時,取動子的運動方向為正方向,通過計算得出動子減速過程所施加的外力F隨時間t變化的關(guān)系式;(3)動子減速過程通過電阻R0的電荷量。答案

(1)80m/s(2)開關(guān)S擲向2后,線圈運動的速度用v表示,則回路中的電流I'=

線圈所受的安培力大小F安=nBI'L由題知F-F安=-ma2,v=v0-a2t,0=v0-a2t2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得F=(600-400t)N

(0<t≤2s)(3)80C模型一電磁感應(yīng)中的單桿模型1.

(2024屆濟南高三開學(xué)考)(多選)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌放置在同一水平面內(nèi),相距為L,一端連接阻值為R的電阻。長度為L的金屬棒放在導(dǎo)軌上,與

導(dǎo)軌接觸良好且運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,金屬棒的質(zhì)量為m,電阻為r。整個裝置

處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,不計金屬導(dǎo)軌的電阻,在金屬棒以初

速度v0沿導(dǎo)軌向右運動的過程中,下列說法正確的是

(

)ABA.金屬棒的最大加速度為

B.金屬棒向右運動的距離為

C.通過電阻R的電荷量為

D.電阻R上產(chǎn)生的熱量為

m

2.

(2023屆菏澤一模)(多選)如圖所示,形狀相同的平行金屬導(dǎo)軌CN、DQ放置在豎直向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,間距為L,與水平面相切于M、P,右端接一阻值

為R的電阻。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒從曲面上高h處靜止釋放,到達曲面底端PM

時速度為v0;棒釋放的位置到PM的水平距離為d,金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,金

屬棒最終會停在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度為g,下列說法正確的有

(

)ABCA.金屬棒從靜止釋放到運動至曲面底端PM的過程中通過電阻R的電荷量為

B.金屬棒從靜止釋放到運動至PM的過程中,金屬棒受到的摩擦力、支持力、安培力

的總沖量的大小一定大于重力的沖量的大小C.若金屬棒從曲面底端PM到最終停止在導(dǎo)軌上,電阻R上產(chǎn)生的熱量為ΔQ,則金屬棒

停止的位置距曲面底端PM的距離為x=

D.在金屬棒運動的整個過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

mgh3.

(2023屆濟南三模)(多選)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距L=0.1m,導(dǎo)軌平面內(nèi)分布著垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小

B=5T,導(dǎo)軌上端分別接有電阻R和電源E。質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒MN緊靠導(dǎo)軌水平放

置,已知電阻R=1Ω,電源E=1.5V、內(nèi)阻r=0.5Ω,重力加速度g=10m/s2,不計金屬棒和導(dǎo)

軌的電阻。閉合開關(guān)后將金屬棒MN由靜止釋放,以下說法正確的是

(

)

ACDA.若開關(guān)與1接通,金屬棒MN克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱B.若開關(guān)與2接通,金屬棒MN克服安培力做的功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱C.若開關(guān)與1接通,金屬棒MN最終以8m/s的速度勻速運動D.若開關(guān)與2接通,金屬棒MN最終以1m/s的速度勻速運動4.

(2023屆濰坊三模)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌左側(cè)有兩個開關(guān)S1、S2,S1與一個阻值為R的定值電阻串聯(lián),S2

與一個電容為C的電容器串聯(lián)。導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,其長度為L、質(zhì)量為m、電

阻也為R。整個裝置處于方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量

為2m的重物通過輕質(zhì)定滑輪用絕緣輕繩與導(dǎo)體棒ab的中點連接,開始時輕繩恰好處于

伸直狀態(tài)?，F(xiàn)將S1閉合,S2斷開,使重物由靜止釋放,經(jīng)時間t導(dǎo)體棒達到最大速度。已

知導(dǎo)軌足夠長,不計導(dǎo)軌電阻,導(dǎo)體棒始終垂直導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好,重物始終未落

地,重力加速度為g,不計一切摩擦。求:(1)導(dǎo)體棒的最大速度;(2)導(dǎo)體棒從開始運動至剛達到最大速度時,運動的距離;(3)從導(dǎo)體棒開始運動至剛達到最大速度時,電阻R中產(chǎn)生的熱量;(4)導(dǎo)體棒達到最大速度后,將S1斷開、S2閉合,同時撤去重物,電容器所帶電荷量的最

大值。

答案

(1)

(2)

(3)

(4)

模型二電磁感應(yīng)中的雙桿模型5.

(2024屆青島高三開學(xué)考試)(多選)如圖,兩平行金屬導(dǎo)軌ABC和A'B'C'的間距為0.5m,其中AB、A'B'段光滑,長度為1.2m、與水平方向夾角為30°,BC、B'C'段水平?？?/p>

間存在方向分別與兩導(dǎo)軌平面垂直的磁場,磁感應(yīng)強度大小均為2T?，F(xiàn)將導(dǎo)體棒b放

置于水平導(dǎo)軌某處,導(dǎo)體棒a自最高端AA'由靜止釋放,當(dāng)a棒開始勻速運動時,b棒剛好

能保持靜止。a棒到達BB'后再經(jīng)過0.36s恰好不與b棒發(fā)生碰撞。已知導(dǎo)體棒a、b的

質(zhì)量均為0.1kg,電阻分別為4Ω和1Ω,兩導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)相同,假設(shè)最

大靜摩擦力等于滑動摩擦力,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的

是

(

)BC

A.a棒勻速運動時速度大小為2m/sB.金屬棒與水平導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為0.5C.b棒初始位置與BB'相距0.35mD.a棒下滑過程中系統(tǒng)損失的機械能為0.4J6.

(2023屆青島二模)(多選)如圖,水平面上有兩條相距為L的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌,在導(dǎo)軌上相隔某一距離垂直導(dǎo)軌靜置長度均為L的金屬棒a和b,虛線MN右側(cè)存

在垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,導(dǎo)軌左端接有電壓傳感器?，F(xiàn)讓金

屬棒a、b分別以速度v0、3v0向右運動,t=0時刻金屬棒b經(jīng)過MN進入磁場區(qū)域,當(dāng)金屬

棒a剛要進入磁場時,電壓傳感器的示數(shù)U=

。已知金屬棒a、b質(zhì)地均勻且材質(zhì)相同,a、b棒的質(zhì)量分別為2m和m,a棒電阻為R。導(dǎo)軌電阻不計,不考慮電壓傳感器對

電路的影響,磁場區(qū)域足夠大,下列說法正確的是

(

)CD

A.從t=0時刻開始,電壓傳感器的示數(shù)逐漸減小B.改變a、b兩棒間初始距離,不會改變兩棒的最終速度C.當(dāng)金屬棒a剛要進入磁場時,a、b兩棒間的距離為

D.整個過程中金屬棒a上產(chǎn)生的焦耳熱為

m

7.

(2023屆濰坊二模)(多選)如圖所示,兩寬度不等的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置,窄軌間距為L、寬軌間距為2L,導(dǎo)體棒ab、cd分別垂直放置在兩導(dǎo)軌上,質(zhì)量均

為m、電阻均為R,導(dǎo)軌間存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度均為B,已知兩導(dǎo)

軌均足夠長、電阻不計,現(xiàn)讓兩導(dǎo)體棒均以大小為v0的初速度平行于導(dǎo)軌水平向右運

動,運動過程中棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒始終未滑離窄軌,在導(dǎo)體棒運動的

過程中,下列說法正確的是

(

)D.回路中的最大電流為

A.導(dǎo)體棒ab的最大速度為

B.導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為

C.通過導(dǎo)體棒ab的電荷量為

ACD8.

(2023屆青島高三期末)(多選)如圖所示,兩條足夠長的粗糙平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌間的距離為l,導(dǎo)軌電阻忽略不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強

磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,將兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd置于導(dǎo)軌上不同位置,兩者始終

與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,兩棒間的距離足夠大,已知兩棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R,某

時刻給ab棒沿導(dǎo)軌向下的瞬時沖量I0,已知兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為μ=ta