第24講-法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流(原卷版)

第24講法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流目錄考點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用 1考點(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算 1考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的理解 5練出高分 8考點(diǎn)一法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻．(2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循閉合電路歐姆定律，即I＝eq\f(E,R＋r).2．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過閉合電路的磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ的大小沒有必然聯(lián)系．(2)當(dāng)ΔΦ僅由B的變化引起時(shí)，則E＝neq\f(ΔB·S,Δt)；當(dāng)ΔΦ僅由S的變化引起時(shí)，則E＝neq\f(B·ΔS,Δt)；當(dāng)ΔΦ由B、S的變化同時(shí)引起時(shí)，則E＝neq\f(B2S2－B1S1,Δt)≠neq\f(ΔB·ΔS,Δt).3．磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)是Φ－t圖象上某點(diǎn)切線的斜率．（2023?浙江模擬）如圖所示，一塊永磁體在光滑斜面上沿著一螺線管的軸線做直線運(yùn)動(dòng)。螺線管外的軸線上存在p、q兩點(diǎn)（p、q兩點(diǎn)到螺線管邊緣的距離相等）。一燈泡與螺線管串聯(lián)，燈泡在永磁體通過p點(diǎn)時(shí)的亮度要大于永磁體通過q點(diǎn)時(shí)的亮度。忽略永磁體的尺寸，下列說法中正確的（）A．永磁體在p點(diǎn)時(shí)的速度小于在q點(diǎn)時(shí)的速度 B．永磁體在p點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能 C．若將燈泡換成一發(fā)光二極管，則永磁體在通過p和q時(shí)該二極管不會(huì)都發(fā)光 D．若將永磁體的極性對(duì)調(diào)，則在其通過q點(diǎn)時(shí)燈泡的亮度將大于其通過p點(diǎn)時(shí)的亮度（2023?重慶模擬）如圖甲，在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中有一開口很小的圓形線圈，在線圈開口左端連接一阻值為R＝6Ω的電阻，一個(gè)電容為C＝1.25×10﹣3F的電容器與R并聯(lián)。已知圓形線圈面積為0.2m2，圓形線圈電阻為r＝4Ω，其余導(dǎo)線電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。在0～4s內(nèi)下列說法正確的是（）A．回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2V B．回路中感應(yīng)電流的大小為0.05A C．R兩端的電壓為0.12V D．電容器充電完成后，上極板帶電量為2.5×10﹣4C（2023?岳陽(yáng)一模）輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m＝1kg、邊長(zhǎng)為0.2m、電阻R＝1Ω、匝數(shù)n＝10的正方形閉合線圈abcd，bd下方區(qū)域分布著磁場(chǎng)，如圖甲所示。磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示。不考慮線圈的形變和電阻的變化，整個(gè)過程細(xì)線未斷且線圈始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，g取10m/s2。則下列判斷正確的是（）A．線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba B．線圈中的感應(yīng)電流大小為0.2A C．0～2s時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的熱量為0.02J D．6s時(shí)線圈受安培力的大小為0.082（2023?吉水縣校級(jí)一模）粗糙水平桌面上放一單匝閉合矩形線框如甲所示，線框右半部分處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下，磁場(chǎng)的左邊界OO′與線框交于M．N兩點(diǎn)。已知線框面積S＝100cm2，總電阻R＝0.02Ω，M、N間距離x＝8cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示變化時(shí)（向下為B正方向），線框始終靜止不動(dòng)，則（）A．在t＝1s時(shí)，線框上M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差UMN＞0 B．在t＝1s時(shí)，線框受到的摩擦力f＝0.04N C．在t＝2s時(shí)，線框中感應(yīng)電流的方向發(fā)生改變 D．在t＝2s時(shí)，線框所受的摩擦力方向發(fā)生改變?nèi)鐖D1所示，在絕緣光滑水平桌面上，以O(shè)為原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸，在0≤x≤1.0m區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。桌面上有一邊長(zhǎng)L＝0.5m、電阻R＝0.25Ω的正方形線框abcd，當(dāng)平行于磁場(chǎng)邊界的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在沿x方向的外力F作用下以v＝1.0m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，直到ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去外力。若以cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在0≤t≤1.0s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，由圖2可知，0.5s時(shí)ab邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，1.0s時(shí)cd邊開始出磁場(chǎng)，1.5s時(shí)線框剛好全部出磁場(chǎng)。已知在0≤t≤1.5s內(nèi)線框始終做勻速運(yùn)動(dòng)。（1）求外力F的大??；（2）在1.0≤t≤1.5s內(nèi)存在連續(xù)變化的磁場(chǎng)從而保證線框能勻速出磁場(chǎng)，求在這段時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系；（3）求在0≤t≤1.5s內(nèi)流過導(dǎo)線橫截面的電荷量q?？键c(diǎn)二導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1．公式E＝Blv的使用條件(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)．(2)B、l、v三者相互垂直．(3)如不垂直，用公式E＝Blvsinθ求解，θ為B與v方向間的夾角．2．“瞬時(shí)性”的理解(1)若v為瞬時(shí)速度，則E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．(2)若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．3．切割的“有效長(zhǎng)度”公式中的l為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體在與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度．圖4中有效長(zhǎng)度分別為：圖4甲圖：l＝eq\x\to(cd)sinβ；乙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\x\to(MN)；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝0.丙圖：沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝eq\r(2)R；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝0；沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l＝R.4．“相對(duì)性”的理解E＝Blv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系．（2023?菏澤二模）如圖所示，“”形金屬框靜止于光滑絕緣的水平桌面上，金屬框總質(zhì)量為m，總阻值為10dR，各邊粗細(xì)均勻且材料相同，相鄰邊相互垂直，CD＝DE＝EF＝FG＝GH＝HP＝PQ＝d，CQ＝3d。其右側(cè)是寬度為2d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于水平桌面向下。金屬框在垂直于磁場(chǎng)邊界的水平拉力的作用下以速度v向右勻速通過磁場(chǎng)，F(xiàn)G邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。下列說法正確的是（）A．從FG邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)到DE和HP邊剛要進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，E、H間的電勢(shì)差為Bdv B．在DE、HP邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，金屬框中的電流為3BdvRC．金屬框穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程，拉力做的功為B2D．金屬框穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程，拉力做的功為2（2023?邯鄲一模）如圖所示，紙面內(nèi)的菱形金屬線框ABCD以速度v0平行于AD方向勻速通過一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界PQ、MN相互平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。已知線框的電阻為R，線框的邊長(zhǎng)和磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，∠A＝60°，AD⊥PQ，下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)離開磁場(chǎng)后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向 B．線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為22C．此過程中穿過線框的磁通量的最大值為73D．線框穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中回路的最大熱功率為B（2022?保定模擬）某同學(xué)設(shè)計(jì)了飛船登陸地外屋球的電磁阻尼緩沖裝置：其模擬器如圖所示。模擬器由船艙主體、光滑導(dǎo)軌，緩沖彈簧、絕緣緩沖底座、絕緣緩沖底座上的線圈以及固定在船艙主體上的超導(dǎo)線圈（圖中未畫出）組成。其中導(dǎo)軌固定在船艙主體下端，絕緣緩沖底座上的線圈為豎直繞在絕緣底座上的單匝閉合線圈，超導(dǎo)線圈產(chǎn)生水平方向的磁場(chǎng)。已知絕緣底座與地面接觸后速度迅速減為零，導(dǎo)軌與線圈接觸良好，則關(guān)于電磁阻尼緩沖裝置分析正確的是（）A．船艙主體下端MN必須是導(dǎo)體，不能與導(dǎo)軌絕緣 B．只增加導(dǎo)軌長(zhǎng)度，可能使緩沖彈簧接觸地面前速度為零 C．只增加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小 D．只增加閉合線圈電阻，可使緩沖彈簧接觸地面前速度減小（2022?東城區(qū)三模）某鐵路安裝有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號(hào)，以確定火車的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其原理是將能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面，如圖甲所示（俯視圖），當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí)，線圈便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)傳輸給控制中心。線圈邊長(zhǎng)分別為l1和l2，匝數(shù)為n，線圈和傳輸線的電阻忽略不計(jì)。若火車通過線圈時(shí)，控制中心接收到線圈兩端的電壓信號(hào)u與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示（ab、cd均為直線），t1、t2、t3、t4是運(yùn)動(dòng)過程的四個(gè)時(shí)刻，則火車（）A．在t2～t3時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．在t3～t4時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)加速度大小為u2D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)和在t3～t4時(shí)間內(nèi)陰影面積相等（2023?天津一模）如圖所示，兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌上端接電阻R，寬度相同的水平條形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為d，Ⅰ和Ⅱ之間相距為h且無(wú)磁場(chǎng)．一長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒，兩端套在導(dǎo)軌上，并與兩導(dǎo)軌始終保持良好的接觸，導(dǎo)體棒從距區(qū)域Ⅰ上邊界H處由靜止釋放，在穿過兩段磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，流過電阻R上的電流及其變化情況相同，重力加速度為g．求：（1）導(dǎo)體棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的瞬間，通過電阻R的電流大小與方向．（2）導(dǎo)體棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的過程，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q．（3）求導(dǎo)體棒穿過區(qū)域Ⅰ所用的時(shí)間．考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的理解1．自感現(xiàn)象(1)概念：由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)．(2)表達(dá)式：E＝Leq\f(ΔI,Δt).(3)自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān)．2．自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解(1)流過線圈的電流增加時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加．(2)流過線圈的電流減小時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小．線圈就相當(dāng)于電源，它提供的電流從原來(lái)的IL逐漸變?。?．自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn)(1)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化．(2)通過線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化．(3)電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體．(4)線圈的自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了過程的進(jìn)行，但它不能使過程停止，更不能使過程反向．4．?dāng)嚯娮愿兄校瑹襞菔欠耖W亮問題(1)通過燈泡的自感電流大于原電流時(shí)，燈泡閃亮．(2)通過燈泡的自感電流小于或等于原電流時(shí)，燈泡不會(huì)閃亮．（2023?朝陽(yáng)區(qū)一模）某同學(xué)利用電壓傳感器來(lái)研究電感線圈工作時(shí)的特點(diǎn)。圖甲中三個(gè)燈泡完全相同，不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響。在閉合開關(guān)S的同時(shí)開始采集數(shù)據(jù)，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后斷開開關(guān)。圖乙是由傳感器得到的電壓u隨時(shí)間t變化的圖像。不計(jì)電源內(nèi)阻及電感線圈L的電阻。下列說法正確的是（）A．開關(guān)S閉合瞬間，流經(jīng)燈D2和D3的電流相等 B．開關(guān)S閉合瞬間至斷開前，流經(jīng)燈D1的電流保持不變 C．開關(guān)S斷開瞬間，燈D2閃亮一下再熄滅 D．根據(jù)題中信息，可以推算出圖乙中u1與u2的比值（2023?四川一模）如圖甲，一種使心臟驟停者的心臟重新跳動(dòng)的設(shè)備—自動(dòng)體外除顫儀（AED），其內(nèi)部的電路可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示的電路，其中K是自動(dòng)控制的雙刀雙擲開關(guān)，除顫儀啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)K立即閉合，經(jīng)過一段很短的時(shí)間后突然斷開，下列說法正確的是（）A．開關(guān)閉合的瞬間流經(jīng)人體的電流很大 B．開關(guān)斷開流經(jīng)人體的電流立即消失 C．AED產(chǎn)生的瞬間高壓是通過電容器放電產(chǎn)生的 D．AED電路中的電感線圈L可以用定值電阻代替（2022?太原三模）一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一顆舊電池的能量，其原理如圖所示。﹣﹣顆廢舊的5號(hào)電池開路電壓大約1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的，這時(shí)可以反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來(lái)。下列說法中正確的是（）A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端 B．只有開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮發(fā)光 C．只有開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮二極管 D．開關(guān)斷開及接通的瞬間，A端的電勢(shì)均高于B端的電勢(shì)練出高分一．選擇題（共10小題）1．（2023?東城區(qū)模擬）如圖所示，在光滑水平面上，有一個(gè)粗細(xì)均勻的單匝正方形閉合線框abcd。t＝0時(shí)刻，線框在水平外力的作用下，從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，bc邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t1，ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻為t2，設(shè)線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小為i，ad邊兩端電壓大小為U，水平拉力大小為F，則下列i、U、F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t變化關(guān)系圖像正確的是（）A． B． C． D．2．（2023?張掖模擬）圖甲為某款“自發(fā)電”無(wú)線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）A．按下按鈕過程，螺線管P端電勢(shì)較高 B．松開按鈕過程，螺線管Q端電勢(shì)較高 C．按住按鈕不動(dòng)，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D．若按下和松開按鈕的時(shí)間相同，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3．（2023?泰和縣校級(jí)一模）用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個(gè)半徑為r的圓環(huán)，ab為圓環(huán)的直徑，t＝0時(shí)刻在ab的左側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直圓環(huán)所在平面，方向如甲圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖，則0﹣t1時(shí)間內(nèi)下面說法正確的是（）A．圓環(huán)一直具有擴(kuò)展的趨勢(shì) B．圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C．圓環(huán)中感應(yīng)電流的大小為B0D．圖中a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差U4．（2022?太原三模）一種叫“焦耳小偷”的電路，可以“榨干”一顆舊電池的能量，其原理如圖所示。﹣﹣顆廢舊的5號(hào)電池開路電壓大約1V，直接點(diǎn)亮一個(gè)需要1.6V電壓驅(qū)動(dòng)的發(fā)光二極管是不可能的，這時(shí)可以反復(fù)快速接通和斷開開關(guān)，發(fā)光二極管就會(huì)閃爍起來(lái)。下列說法中正確的是（）A．發(fā)光二極管的正極應(yīng)接在C端 B．只有開關(guān)接通的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮發(fā)光 C．只有開關(guān)斷開的瞬間，發(fā)光二極管才會(huì)閃亮二極管 D．開關(guān)斷開及接通的瞬間，A端的電勢(shì)均高于B端的電勢(shì)5．（2023?湖南模擬）有一正方形勻質(zhì)金屬框，其質(zhì)量為m，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，距離金屬框下底邊H處有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)區(qū)域上下邊界水平，高度為L(zhǎng)，左右寬度足夠大。把該金屬框在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)以初速度v0水平無(wú)旋轉(zhuǎn)拋出（金屬框下端保持水平），設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，使其勻速通過磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．通過磁場(chǎng)的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變 B．金屬框在通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量為mgL C．僅改變H，金屬框仍能勻速通過磁場(chǎng) D．僅改變v0，金屬框仍能勻速通過磁場(chǎng)6．（2022?海淀區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌間接有定值電阻R，金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直，接觸良好且無(wú)摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置放在水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升，下列說法正確的是（）A．恒力F與金屬棒的重力是一對(duì)平衡力 B．棒內(nèi)自由電荷所受洛倫茲力沿棒方向的分力做正功 C．恒力F做的功等于定值電阻R產(chǎn)生的熱量 D．金屬棒兩端電勢(shì)差為零7．（2023?昆明一模）如圖所示，間距為d的兩水平虛線之間有方向垂直于豎直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，正方形金屬線框abcd的邊長(zhǎng)為l（l＜d）。線框從ab邊距磁場(chǎng)上邊界h處自由下落，下落過程中線框始終在豎直平面內(nèi)且ab邊保持水平。已知ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間、dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間及dc邊離開磁場(chǎng)瞬間線框的速度均相同。設(shè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量為Q1，離開磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量為Q2。不計(jì)空氣阻力，則（）A．Q1Q2=ld B．Q1Q8．（2022?江蘇模擬）如圖所示，一根直徑為d，弧長(zhǎng)為L(zhǎng)的半圓形硬導(dǎo)體棒AB在水平拉力F作用下，以速度v0在豎直平面內(nèi)的U形框架上勻速滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，回路中除電阻R外，其余電阻均不計(jì)，U形框左端與平行板電容器相連，質(zhì)量為m的帶電油滴靜止于電容器兩極板中央，半圓形硬導(dǎo)體棒AB始終與U形框接觸良好。則以下判斷正確的是（）A．油滴所帶電荷量為mgdBLB．電流自上而下流過電阻R C．A、B間的電勢(shì)差UAB＝BLv0 D．其他條件不變，使電容器兩極板距離減小，電容器所帶電荷量將增加，油滴將向下運(yùn)動(dòng)9．（2023?平谷區(qū)一模）摩托車和汽車上裝有的磁性轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)原理如圖所示，轉(zhuǎn)軸Ⅰ隨待測(cè)物沿圖示方向旋轉(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)待測(cè)物以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，指針指示的轉(zhuǎn)角即對(duì)應(yīng)于被測(cè)物的轉(zhuǎn)速。下列說法正確的是（）A．鋁盤接通電源后，通有電流的鋁盤才會(huì)在磁場(chǎng)作用下帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng) B．永久磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋁盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使鋁盤受磁場(chǎng)力作用而轉(zhuǎn)動(dòng) C．刻度盤上的零刻度線應(yīng)標(biāo)在刻度盤的a端 D．若去掉游絲和指針，使轉(zhuǎn)軸Ⅱ可以無(wú)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)10．（2022?泰州模擬）如圖，足夠長(zhǎng)的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個(gè)徑向輻射狀磁場(chǎng)，一個(gè)圓形細(xì)金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸，由靜止開始下落，經(jīng)過時(shí)間t，速度達(dá)最大值v，此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R，金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，則（）A．在俯視圖中，環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向 B．環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為mgvRC．環(huán)下落過程中一直處于超重狀態(tài) D．t時(shí)間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為2πrBvt二．計(jì)算題（共3小題）11．（2023?濱海新區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示，水平面上固定一個(gè)10匝的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝10cm、電阻為r＝2.0Ω的正方形線圈，線圈端點(diǎn)a、b通過導(dǎo)線與間距為d＝0.5m的足夠長(zhǎng)平行傾斜金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌與水平方向的夾角θ＝30°，金屬桿MN質(zhì)量為m＝0.1kg，電阻為R＝1Ω，放在導(dǎo)軌足夠高處與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知整個(gè)線圈處于豎直向下磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0隨時(shí)間的變化如圖乙所示，從t0＝0.2s時(shí)刻起該磁場(chǎng)不再變化；傾斜導(dǎo)軌處于垂直于軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T。忽略其余電阻，重力加速度為g＝10m/s2，已知0～t0時(shí)間內(nèi)金屬桿MN剛好不下滑，設(shè)最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）0～t0時(shí)間內(nèi)，ab兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Uab；（2）