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PAGEPAGE2第十一章電磁感應(yīng)做真題明方向1.[2023·全國甲卷](多選)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離.如圖(a)所示.現(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示.則()A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大2.[2022·全國甲卷]三個(gè)用同樣的細(xì)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(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)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<I2B.I1>I3>I2C.I1=I2>I3D.I1=I2=I33.[2022·全國甲卷](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(jì),整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.開始時(shí),電容器所帶的電荷量為Q,合上開關(guān)S后,()A.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為eq\f(Q,RC)B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)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4.[2022·山東卷](多選)如圖所示,xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為eq\r(2)L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)t=0時(shí)刻,金屬框開始進(jìn)入第一象限.不考慮自感影響,關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢E隨時(shí)間t變化規(guī)律的描述正確的是()A.在t=0到t=eq\f(π,2ω)的過程中,E一直增大B.在t=0到t=eq\f(π,2ω)的過程中,E先增大后減小C.在t=0到t=eq\f(π,4ω)的過程中,E的變化率一直增大D.在t=0到t=eq\f(π,4ω)的過程中,E的變化率一直減小5.[2022·廣東卷]如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖.定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1>n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等,且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵,繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩線圈輸出正弦式交變電流.不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響,下列說法正確的是()A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢同時(shí)達(dá)到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等
專題69電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.[2023·四川省成都市期中](多選)如圖,水平桌面上放有一個(gè)質(zhì)量為m的閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁鐵.不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g.當(dāng)條形磁鐵從軸線上由靜止釋放后豎直下落時(shí),下列說法正確的是()A.鋁環(huán)對(duì)桌面的壓力大小為mgB.鋁環(huán)有收縮趨勢C.條形磁鐵由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)D.條形磁鐵下落的加速度大小為a<g2.[2023·北京市考試]某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)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(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)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(shí),表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢D.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用3.[2023·安徽省九師聯(lián)盟檢測]如圖所示,用銅線纏繞成線圈通上合適的電流,就可以隔空對(duì)金屬進(jìn)行加熱,把螺絲刀放進(jìn)線圈,一會(huì)就會(huì)變紅了.下列說法正確的是()A.線圈中通入的是恒定電流B.線圈中通入的是交變電流C.塑料棒放進(jìn)線圈里也可以進(jìn)行隔空加熱D.線圈中的電流產(chǎn)生熱對(duì)物體進(jìn)行隔空加熱4.[2023·浙江省七彩陽光聯(lián)考]豎直平面內(nèi)放置某豎直向上恒定電流的導(dǎo)線,如圖所示.正方形導(dǎo)體框置于導(dǎo)線右側(cè),下列說法正確的是()A.以導(dǎo)線為軸線框順時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流方向a→b→c→dB.從靜止釋放導(dǎo)線框,則該框下落過程中加速度逐漸減小,最后勻速下落C.導(dǎo)體框向左運(yùn)動(dòng)一小段時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流方向是逆時(shí)針方向D.電流變大,線框?qū)⑺较蜃筮\(yùn)動(dòng),并有擴(kuò)張趨勢5.[2023·遼寧卷](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(qiáng)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(shí)刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)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(yùn)動(dòng)直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi).整個(gè)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(jì).下列說法正確的是()A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流B.PQ速率為v時(shí),MN所受安培力大小為eq\f(4B2d2v,3R)C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,MN與PQ的路程之比為2∶1D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,通過MN的電荷量為eq\f(BLd,3R)6.(多選)如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(說明:導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)()A.向右勻加速運(yùn)動(dòng)B.向左勻加速運(yùn)動(dòng)C.向右勻減速運(yùn)動(dòng)D.向左勻減速運(yùn)動(dòng)7.如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)開關(guān)斷開時(shí),靈敏電流計(jì)指針在表盤中央,若在原線圈插入副線圈后,將開關(guān)閉合,此時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏,那么可能出現(xiàn)的情況有:A.原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向右拉時(shí),靈敏電流計(jì)指針________(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn).B.將原線圈迅速拔出副線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將________(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn).8.[2023·陜西省渭南市模擬]學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律E∝eq\f(ΔΦ,Δt)后,為了定量驗(yàn)證在磁通量變化量相同時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢E與時(shí)間Δt成反比,甲乙兩位同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置:線圈和光電門傳感器固定在長木板的軌道上,強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在可運(yùn)動(dòng)的小車上.每當(dāng)小車在軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí),光電門會(huì)記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r(shí)間Δt,同時(shí)觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E.利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出,就能得到一系列的感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間Δt.(1)觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出,在實(shí)驗(yàn)中,每次測量的Δt時(shí)間內(nèi),磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)的距離都相同,從而實(shí)現(xiàn)了控制________不變.(2)在得到測量數(shù)據(jù)之后,為了驗(yàn)證E與Δt成反比,甲乙兩位同學(xué)分別采用兩種辦法處理數(shù)據(jù).甲同學(xué)采用計(jì)算法:算出________,若該數(shù)據(jù)基本相等,則驗(yàn)證了E與Δt成反比;乙同學(xué)用作圖法:用縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢E,用橫坐標(biāo)表示________,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線,若圖線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,則也可驗(yàn)證E與Δt成反比.
專題70法拉第電磁感應(yīng)定律1.如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,若感應(yīng)電動(dòng)勢分別為Ea、Eb,則Ea∶Eb為()A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶12.[2023·重慶市沙坪壩區(qū)模擬](多選)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)如圖(a)和圖(b)所示,圖(b)為磁鐵和線圈部分的右視圖,線圈與一電容器的兩端相連.當(dāng)人對(duì)著紙盆說話,紙盆帶著線圈左右運(yùn)動(dòng)能將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào).已知線圈有n匝,線圈半徑為r,線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則下列說法正確的是()A.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器的上極板電勢比下極板電勢高B.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器的上極板電勢比下極板電勢低C.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nrBvD.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nπrBv3.[2023·廣東模擬預(yù)測]如圖所示,一根弧長為L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eq\f(mgd,BLv0)B.電流自上而下流過電阻RC.A、B間的電勢差UAB=BLv0D.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)4.[2023·江蘇省南京市模擬]如圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬棒MN以角速度ω繞過O點(diǎn)的豎直軸PQ沿順時(shí)針(從上往下看)旋轉(zhuǎn).已知NQ=2MP=2r.則()A.M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢B.N點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢C.NM兩點(diǎn)的電勢差為eq\f(3,2)Br2ωD.MN兩點(diǎn)的電勢差為eq\f(5,2)Br2ω5.[河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟聯(lián)考]電磁制動(dòng)原理是通過線圈與磁場的作用使物體做減速運(yùn)動(dòng).某列車車底安裝的電磁鐵產(chǎn)生磁場可視為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下.同種材料制成的粗細(xì)均勻的閉合正方形線框abcd,邊長為L1,MN長為L2(L2>L1),若當(dāng)列車MN部分剛越過ab時(shí),速度大小為v,則ab兩端的電勢差Uab等于()A.BL1vB.BL2vC.-eq\f(3,4)BL1vD.-eq\f(1,4)BL2v6.(多選)如圖所示,長為a,寬為b,匝數(shù)為n的矩形金屬線圈恰有一半處于勻強(qiáng)磁場中,線圈總電阻為R,線圈固定不動(dòng).當(dāng)t=0時(shí)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則()A.線圈中的感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針再順時(shí)針B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒為eq\f(nB0ab,2t0)C.0~2t0通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為eq\f(nB0ab,R)D.t=0時(shí)刻,線圈受到的安培力大小為eq\f(nBeq\o\al(2,0)a2b,2t0R)7.(多選)如圖所示,將半徑分別為r和2r的同心圓形金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌之間接有阻值為R的定值電阻和一個(gè)電容為C的電容器,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.將一個(gè)長度為r、阻值為R的金屬棒AD置于圓導(dǎo)軌上面,O、A、D三點(diǎn)共線,在外力的作用下金屬棒以O(shè)為轉(zhuǎn)軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T,假設(shè)金屬棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒在經(jīng)過R和C時(shí)互不干擾.下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢B.電容器C的上極板帶正電C.通過電阻R的電流為eq\f(3Bπr2,TR)D.電容器的電荷量為eq\f(3CBπr2,2T)8.[2023·黑龍江省哈爾濱市模擬]如圖所示,足夠長通電直導(dǎo)線平放在光滑水平面上并固定,電流I恒定不變.將一個(gè)金屬環(huán)以初速度v0沿與導(dǎo)線成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出,此后關(guān)于金屬環(huán)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的分析,下列判斷中正確的是()A.金屬環(huán)做直線運(yùn)動(dòng),速度先減小后增大B.金屬環(huán)做曲線運(yùn)動(dòng),速度一直減小至0后靜止C.金屬環(huán)最終做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與直導(dǎo)線平行D.金屬環(huán)最終做勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與直導(dǎo)線垂直9.[2023·遼寧省聯(lián)考]如圖所示是法拉第圓盤發(fā)電機(jī),圓盤半徑為r,圓盤處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.圓盤左邊有兩條光滑平行足夠長傾斜導(dǎo)軌MN,導(dǎo)軌間距為L,其所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌處于垂直斜面向上磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的勻強(qiáng)磁場中,用導(dǎo)線把兩導(dǎo)軌分別與圓盤發(fā)電機(jī)中心和邊緣的電刷連接,圓盤邊緣和圓心之間的電阻為R.在傾斜導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m,長度也為L,電阻為2R的ab導(dǎo)體棒,其余電阻不計(jì),當(dāng)圓盤以某角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),ab棒剛好能靜止在斜面上,則()A.a(chǎn)端電勢高于b端電勢B.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向(從上往下看)為順時(shí)針方向C.a(chǎn)b間電勢差大小為eq\f(1,3)Br2ωD.若圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng),ab棒將沿導(dǎo)軌勻加速下滑
專題71自感和渦流1.[2023·上海市虹口區(qū)二模]如圖,條形磁鐵懸掛在絕緣橡皮筋的下端.將磁鐵向下拉到某一位置后由靜止釋放,磁鐵上下振動(dòng).將一銅制容器P置于磁鐵正下方且不與磁鐵接觸,不計(jì)空氣阻力及散熱,則()A.銅制容器的溫度不變B.銅制容器的溫度會(huì)升高C.系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,磁鐵振動(dòng)的振幅減小D.系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,磁鐵振動(dòng)的振幅不變2.(多選)如圖所示,在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線框abcd.磁鐵和線框都可以繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng).若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的情況將不可能是()A.靜止B.隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動(dòng)方向來決定3.2021年7月25日,臺(tái)風(fēng)“煙花”給上海帶來明顯風(fēng)雨影響,高達(dá)632米的上海中心大廈在臺(tái)風(fēng)里卻能夠保持穩(wěn)定,位于第126層的“電渦流擺設(shè)式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”起到了關(guān)鍵作用.這款阻尼器由我國自主研發(fā),重達(dá)1000噸,在大廈受到風(fēng)力作用搖晃時(shí),阻尼器質(zhì)量塊的慣性會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作用力,產(chǎn)生反向擺動(dòng),在質(zhì)量塊下方圓盤狀的永磁體與樓體地板相對(duì),由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流,從而使大廈減振減擺,其簡化示意圖如圖所示.下列關(guān)于該阻尼器的說法正確的是()A.質(zhì)量塊下方相對(duì)的地板可以是導(dǎo)體也可以是絕緣體,對(duì)減振效果沒有影響B(tài).安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體左端為N極右端為S極,才會(huì)有較好的阻尼效果C.安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體只有下端為N極上端為S極,才會(huì)有較好的阻尼效果D.地板隨大廈擺動(dòng)時(shí),在地板內(nèi)產(chǎn)生渦流,使大廈擺動(dòng)的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為熱能逐漸耗散掉4.(多選)如圖甲、乙所示,電感線圈L自感系數(shù)很大,其電阻等于定值電阻R.接通S,電路穩(wěn)定后,燈泡A均發(fā)光,則下列說法正確的是()A.在電路甲中,閉合S,A將逐漸變亮B.在電路乙中,閉合S,A將逐漸變亮C.在電路甲中,電路穩(wěn)定后斷開S,A將先變得更亮,然后逐漸變暗,最后熄滅D.在電路乙中,電路穩(wěn)定后斷開S,A將先變得更亮,然后逐漸變暗,最后熄滅5.[2023·山東聊城期中]如圖甲所示是新型的高效節(jié)能廚具——電磁爐,又名電磁灶,是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物.電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具,如圖乙所示是電磁爐的工作示意圖,它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高.下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是()A.提高勵(lì)磁線圈中電流變化的頻率,可提高電磁爐的加熱效果B.炊具中的渦流是由勵(lì)磁線圈中的恒定電流的磁場產(chǎn)生的C.利用陶瓷材料制成的炊具可以在電磁爐上正常加熱D.電磁爐工作時(shí),爐面板中將產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流6.如圖所示,扇形銅框在絕緣細(xì)桿作用下繞點(diǎn)O在同一水平面內(nèi)快速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),虛線把圓環(huán)分成八等份,其中虛線為勻強(qiáng)磁場的理想邊界,扇形銅框恰好可以與其中一份重合.下列線框停止最快的是()7.[2023·河南省三模]航母上的飛機(jī)起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn).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)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D.從左向右看,銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向8.[2023·湖北省隨州市模擬](多選)如圖甲所示的電路中,燈泡電阻為R,A1、A2為完全相同的電流傳感器(內(nèi)阻不計(jì)).閉合開關(guān)K,得到如圖乙所示的I-t圖像,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻r,則()A.r=eq\f(I1+I(xiàn)2,2I2-I1)RB.E=eq\f(I1I2,2I2-I1)RC.?dāng)嚅_開關(guān)時(shí),小燈泡中的電流方向從右向左D.閉合開關(guān)時(shí),自感線圈中電流為零,其自感電動(dòng)勢也為零9.如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置.小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部.則小磁塊()A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B.在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大
專題72電磁感應(yīng)中的圖像問題1.如圖甲所示,線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上,若線圈ab中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖乙所示,則在這段時(shí)間內(nèi),下列關(guān)于線圈cd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流icd與時(shí)間t的關(guān)系圖線,正確的是()2.(多選)如圖甲所示,在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)線圈與一個(gè)電容器相連,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直,電容器的電容C=60μF,穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,下列說法不正確的是()A.電容器下極板電勢高于上極板B.線圈中磁通量的變化率為3Wb/sC.電容器兩極板間電壓為2.0VD.電容器所帶電荷量為120C3.如圖甲所示,光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定向下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?,水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较颍瑒t在0~2t0時(shí)間內(nèi)()4.[2023·湖北省檢測]如圖所示,寬度為d的兩條平行虛線之間存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一直徑小于d的圓形導(dǎo)線環(huán)沿著水平方向勻速穿過磁場區(qū)域,規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,由圓形導(dǎo)線環(huán)剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),則關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系,下列圖像中可能的是()5.[2023·山西五地四市聯(lián)考]如圖所示,等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,左邊有一形狀與磁場邊界完全相同的閉合導(dǎo)線框,線框斜邊長為l,線框從圖示位置開始水平向右勻速穿過磁場區(qū)域,規(guī)定線框中感應(yīng)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍涓袘?yīng)電流i隨位移x變化的圖像正確的是()6.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、三象限內(nèi)有垂直該坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,二者磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在圖示坐標(biāo)平面內(nèi)沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).規(guī)定與圖中導(dǎo)線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流以逆時(shí)針為正方向.則關(guān)于該導(dǎo)線框轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖像,下列正確的是()7.[2023·四川省成都模擬]如圖,在光滑的水平面上,寬為2L的有界勻強(qiáng)磁場左側(cè)放置一邊長為L的正方形導(dǎo)電線圈,線圈在水平外力作用下向右勻加速穿過該磁場,則在線圈穿過磁場的過程中,拉力F隨位移x的變化圖像、熱功率P隨位移x的變化圖像、線圈中感應(yīng)電流I(順時(shí)針方向?yàn)檎?隨位移x的變化圖像正確的是()8.[2023·福建龍巖三模](多選)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4,在L1、L2之間和L3、L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有一矩形金屬線圈abcd,ad邊長為3L.t=0時(shí)刻將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2、L3、L4時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻分別為t1、t2、t3,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程線圈平面始終處于豎直平面內(nèi).在0~t3時(shí)間內(nèi),線圈的速度v、通過線圈橫截面的電量q、通過線圈的電流i和線圈產(chǎn)生的熱量Q隨時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是()9.如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一根彎成45°的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,長直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸,起始時(shí)OA=l0,且MN⊥OQ,所有導(dǎo)線單位長度電阻均為r,MN勻速水平向右運(yùn)動(dòng)的速度為v,使MN勻速運(yùn)動(dòng)的外力為F,則外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像正確的是()
專題73電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題1.[2023·北京房山期中]如圖所示,MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長,且電阻不計(jì).a(chǎn)b是一根與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿,金屬桿具有一定質(zhì)量和電阻.開始時(shí),將開關(guān)S斷開,讓桿ab由靜止開始自由下落,過段時(shí)間后,再將S閉合.若從S閉合開始計(jì)時(shí),關(guān)于金屬桿運(yùn)動(dòng)的說法,不可能的是()A.金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)D.金屬桿做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)2.[2023·廣東省選考](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(qiáng)磁場,金屬桿OP的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,P端與圓弧bc接觸良好,初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上,若桿OP繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),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(dòng)勢恒定B.桿OP受到的安培力不變C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.桿MN中的電流逐漸減小3.[2023·廣東省檢測](多選)如圖,橫截面積為S的n匝線圈,線圈總電阻為R,其軸線與大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場B1平行.間距為L的兩平行光滑傾斜軌道PQ、MN足夠長,軌道平面與水平面的夾角為α,底部連有一阻值2R的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的勻強(qiáng)磁場與軌道平面垂直.K閉合后,質(zhì)量為m、電阻也為2R的金屬棒ab恰能保持靜止,金屬棒始終與軌道接觸良好,其余部分電阻不計(jì),下列說法正確的是()A.B1均勻減小B.B1的變化率為eq\f(ΔB1,Δt)=eq\f(4mgRsinα,nB2SL)C.?dāng)嚅_K之后,金屬棒ab將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.?dāng)嚅_K之后,金屬棒的最大速度為v=eq\f(4Rmgsinα,Beq\o\al(2,2)L2)4.[2023·河北省保定市期中]如圖所示,這是感受電磁阻尼的銅框?qū)嶒?yàn)的簡化分析圖,已知圖中矩形銅框(下邊水平)的質(zhì)量m=2g,長度L=0.5m,寬度d=0.02m,電阻R=0.01Ω,該銅框由靜止釋放時(shí)銅框下邊與方向水平向里的勻強(qiáng)磁場上邊界的高度差h=0.2m,磁場上、下水平邊界間的距離D=0.27m,銅框進(jìn)入磁場的過程恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).取重力加速度大小g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是()A.銅框進(jìn)入磁場的過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5TC.銅框下邊剛離開磁場時(shí)的速度大小為3m/sD.銅框下邊剛離開磁場時(shí)的感應(yīng)電流為0.3A5.(多選)如圖所示,兩條足夠長的平行光滑長直導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一水平面內(nèi),它們之間的距離為l;ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細(xì)桿,桿與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌良好接觸.兩桿的電阻皆為R.cd的中點(diǎn)系一輕繩,繩的另一端繞過定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的重物,滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行.不計(jì)滑輪與轉(zhuǎn)軸、細(xì)繩之間的摩擦,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.導(dǎo)軌和金屬細(xì)桿都處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上.現(xiàn)將兩桿及重物同時(shí)由靜止釋放,下列說法正確的是()A.釋放重物瞬間,其加速度大小為eq\f(Mg,m+M)B.最終回路中的電流為eq\f(Mmg,Bl(m+M))C.最終ab桿所受安培力的大小為eq\f(mMg,2m+M)D.最終ab和cd兩桿的速度差恒為eq\f(2MmgR,B2l2(2m+M))6.[2023·浙江省聯(lián)考]如圖所示,水平光滑平行金屬導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向下,導(dǎo)軌左端用定值電阻連接,某時(shí)刻金屬棒甲以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)直至靜止.若換用質(zhì)量和長度相同,電阻率更大的不同材料的金屬棒乙重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),其它條件不變,則()A.金屬棒乙運(yùn)動(dòng)的距離更大B.速度大小相同時(shí),金屬棒乙回路中電功率更大C.金屬棒甲、乙滑行總位移的一半時(shí),分別對(duì)應(yīng)各自運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻D.金屬棒甲、乙總時(shí)間的中間時(shí)刻的加速度分別小于各自開始時(shí)加速度的一半7.[2023·山東省模擬](多選)如圖所示,傾角θ=30°的斜面上放置一間距為L的光滑U形導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),導(dǎo)軌上端連接電容為C的電容器,電容器初始時(shí)不帶電,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中.一質(zhì)量為2m、電阻為R的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,另一質(zhì)量為m的重物用一根不可伸長的絕緣輕繩通過光滑的定滑輪與導(dǎo)體棒拴接,定滑輪與導(dǎo)體棒間的輕繩與斜面平行.將重物由靜止釋放,在導(dǎo)體棒到達(dá)導(dǎo)軌底端前的運(yùn)動(dòng)過程中(電動(dòng)勢未到達(dá)電容器的擊穿電壓),已知重力加速度為g,下列說法正確的是()A.電容器M板帶正電,且兩極板所帶電荷量隨時(shí)間均勻增加B.經(jīng)時(shí)間t導(dǎo)體棒的速度為v=eq\f(2mgt,3m+CB2L2)C.回路中電流與時(shí)間的關(guān)系為I=eq\f(2BLmg,(3m+CB2L2)R)tD.重物和導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和回路的焦耳熱8.如圖所示,足夠長的平行金屬導(dǎo)軌在水平面上,間距為L,一端連接有阻值為R的電阻;導(dǎo)軌上放質(zhì)量為m的金屬桿,金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化,v和F的關(guān)系如圖所示.若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω;(取重力加速度g=10m/s2)求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?(2)金屬桿與導(dǎo)軌間的摩擦力.
專題74電磁感應(yīng)中的能量和動(dòng)量問題1.[2023·北京市考試]如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,水平U型導(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(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦.a(chǎn)b以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→bC.電阻R消耗的總電能為eq\f(mveq\o\al(2,0)R,2(R+r))D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)2.[2023·遼寧省本溪市模擬](多選)如圖所示,兩個(gè)完全相同的導(dǎo)線圈a、b從同一高度自由下落,途中在不同高度處通過兩個(gè)寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域后落到水平地面上,設(shè)兩線圈著地時(shí)動(dòng)能分別為Eka和Ekb,穿出磁場區(qū)域的過程中流過線圈導(dǎo)線橫截面的總電荷量分別為qa和qb,則下列判斷正確的是()A.Eka<EkbB.Eka<EkbC.qa=qbD.qa<qb3.[2023·湖南省湘潭市模擬](多選)如圖所示,半徑為r的粗糙四分之一圓弧導(dǎo)軌與光滑水平導(dǎo)軌平滑相連,四分之一圓弧導(dǎo)軌區(qū)域沒有磁場,水平導(dǎo)軌區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場,導(dǎo)軌間距為d,ab、cd是質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì).cd靜止在水平軌道上,ab從四分之一圓弧軌道頂端由靜止釋放,在圓弧軌道上克服阻力做功eq\f(1,2)mgr,水平導(dǎo)軌足夠長,ab、cd始終不會(huì)相撞,重力加速度為g.從ab棒進(jìn)入水平軌道開始,下列說法正確的是()A.ab棒先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.cd棒先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),最后和ab以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.a(chǎn)b棒剛進(jìn)入磁場時(shí),cd棒電流大小為eq\f(Bd\r(gr),2R)D.a(chǎn)b棒的最終速度大小為eq\f(\r(gr),2)4.[2023·重慶市九龍坡三模]如圖所示,水平粗糙地面上有兩磁場區(qū)域,左右兩磁場區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場寬度均為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B,左磁場區(qū)磁場方向豎直向下,右磁場區(qū)磁場方向豎直向上,兩磁場間距為2L.一個(gè)質(zhì)量為m、匝數(shù)為n、電阻為R、邊長為L的正方形金屬線框以速度v0水平向右進(jìn)入左磁場區(qū)域,當(dāng)金屬線框剛離開右磁場區(qū)域時(shí)速度為v1,金屬線框離開右磁場區(qū)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下.金屬線框與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.關(guān)于金屬線框的運(yùn)動(dòng)下列判斷正確的是()A.金屬線框穿過左側(cè)磁場過程中通過金屬線框的電荷量為eq\f(nBL2,R)B.金屬線框從剛進(jìn)入左磁場區(qū)域到最終停止的過程中一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.金屬線框通過兩個(gè)磁場區(qū)域過程中產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)-5μmgLD.若金屬線框進(jìn)入左磁場區(qū)域過程所用時(shí)間為t,則金屬線框剛好完全進(jìn)入時(shí)的速度為v0-eq\f(n2B2L3,mR)5.[2023·湖南省湘潭市模擬]如圖所示,兩金屬桿ab和cd長均為L=0.5m,電阻分別為R1=0.1Ω和R2=0.2Ω,質(zhì)量分別為m1=4kg和m2=2kg,用兩根質(zhì)量和電阻均可忽略的不可伸長的柔軟導(dǎo)線將它們連成閉合回路,并懸掛在水平、光滑、不導(dǎo)電的圓棒兩側(cè).兩金屬桿都處在水平位置,整個(gè)裝置處在一與回路平面相垂直的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T.初始狀態(tài)桿ab比桿cd高h(yuǎn)=1.2m,現(xiàn)讓桿ab由靜止開始向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)桿cd運(yùn)動(dòng)到比桿ab高h(yuǎn)時(shí),桿ab恰好開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2.求:(1)桿ab從釋放到開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中通過桿ab的電荷量;(2)桿ab做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度;(3)桿ab從釋放到開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中桿ab上產(chǎn)生的焦耳熱.6.[2023·張家口市期末考試]如圖所示,足夠長,間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、de構(gòu)成傾角為θ的斜面,上端接有阻值為R的定值電阻,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌bc、ef處于同一水平面內(nèi),傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌在b、e處平滑連接,且b、e處裝有感應(yīng)開關(guān);傾斜導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,水平導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B;距離b足夠遠(yuǎn)處接有未閉合的開關(guān)S,在開關(guān)S右側(cè)垂直導(dǎo)軌放置導(dǎo)體棒N,在傾斜導(dǎo)軌上距b、e足夠遠(yuǎn)的位置放置導(dǎo)體棒M,現(xiàn)將導(dǎo)體棒M由靜止釋放,當(dāng)導(dǎo)體棒M通過b、e處后瞬間感應(yīng)開關(guān)自動(dòng)斷開.已知導(dǎo)體棒M的質(zhì)量為m,電阻為R,導(dǎo)體棒N的質(zhì)量為2m,電阻為2R,兩導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌垂直,重力加速度為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及空氣阻力.(1)保持開關(guān)S斷開,求導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)前瞬間的速度大小;(2)若固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,求導(dǎo)體棒M在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的位移;(3)若不固定導(dǎo)體棒N,導(dǎo)體棒M通過感應(yīng)開關(guān)后瞬間閉合開關(guān)S,求導(dǎo)體棒N上產(chǎn)生的焦耳熱.第十一章電磁感應(yīng)做真題明方向1.[2023·全國甲卷](多選)一有機(jī)玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離.如圖(a)所示.現(xiàn)讓一個(gè)很小的強(qiáng)磁體在玻璃管內(nèi)沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測得線圈中電流I隨時(shí)間t的變化如圖(b)所示.則()A.小磁體在玻璃管內(nèi)下降速度越來越快B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大2.[2022·全國甲卷]三個(gè)用同樣的細(xì)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(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)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<I2B.I1>I3>I2C.I1=I2>I3D.I1=I2=I33.[2022·全國甲卷](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(jì),整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.開始時(shí),電容器所帶的電荷量為Q,合上開關(guān)S后,()A.通過導(dǎo)體棒MN電流的最大值為eq\f(Q,RC)B.導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)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4.[2022·山東卷](多選)如圖所示,xOy平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為eq\r(2)L的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在xOy平面內(nèi)以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)t=0時(shí)刻,金屬框開始進(jìn)入第一象限.不考慮自感影響,關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢E隨時(shí)間t變化規(guī)律的描述正確的是()A.在t=0到t=eq\f(π,2ω)的過程中,E一直增大B.在t=0到t=eq\f(π,2ω)的過程中,E先增大后減小C.在t=0到t=eq\f(π,4ω)的過程中,E的變化率一直增大D.在t=0到t=eq\f(π,4ω)的過程中,E的變化率一直減小5.[2022·廣東卷]如圖是簡化的某種旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)原理圖.定子是僅匝數(shù)n不同的兩線圈,n1>n2,二者軸線在同一平面內(nèi)且相互垂直,兩線圈到其軸線交點(diǎn)O的距離相等,且均連接阻值為R的電阻,轉(zhuǎn)子是中心在O點(diǎn)的條形磁鐵,繞O點(diǎn)在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩線圈輸出正弦式交變電流.不計(jì)線圈電阻、自感及兩線圈間的相互影響,下列說法正確的是()A.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢的有效值相等B.兩線圈產(chǎn)生的交變電流頻率相等C.兩線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢同時(shí)達(dá)到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等
專題69電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.[2023·四川省成都市期中](多選)如圖,水平桌面上放有一個(gè)質(zhì)量為m的閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁鐵.不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g.當(dāng)條形磁鐵從軸線上由靜止釋放后豎直下落時(shí),下列說法正確的是()A.鋁環(huán)對(duì)桌面的壓力大小為mgB.鋁環(huán)有收縮趨勢C.條形磁鐵由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)D.條形磁鐵下落的加速度大小為a<g2.[2023·北京市考試]某同學(xué)搬運(yùn)如圖所示的磁電式電流表時(shí),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)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(yùn),發(fā)現(xiàn)表針晃動(dòng)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(shí),表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢B.未接導(dǎo)線時(shí),表針晃動(dòng)劇烈是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用C.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢D.接上導(dǎo)線后,表針晃動(dòng)減弱是因?yàn)楸韮?nèi)線圈受到安培力的作用3.[2023·安徽省九師聯(lián)盟檢測]如圖所示,用銅線纏繞成線圈通上合適的電流,就可以隔空對(duì)金屬進(jìn)行加熱,把螺絲刀放進(jìn)線圈,一會(huì)就會(huì)變紅了.下列說法正確的是()A.線圈中通入的是恒定電流B.線圈中通入的是交變電流C.塑料棒放進(jìn)線圈里也可以進(jìn)行隔空加熱D.線圈中的電流產(chǎn)生熱對(duì)物體進(jìn)行隔空加熱4.[2023·浙江省七彩陽光聯(lián)考]豎直平面內(nèi)放置某豎直向上恒定電流的導(dǎo)線,如圖所示.正方形導(dǎo)體框置于導(dǎo)線右側(cè),下列說法正確的是()A.以導(dǎo)線為軸線框順時(shí)針(俯視)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流方向a→b→c→dB.從靜止釋放導(dǎo)線框,則該框下落過程中加速度逐漸減小,最后勻速下落C.導(dǎo)體框向左運(yùn)動(dòng)一小段時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流方向是逆時(shí)針方向D.電流變大,線框?qū)⑺较蜃筮\(yùn)動(dòng),并有擴(kuò)張趨勢5.[2023·遼寧卷](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(qiáng)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(shí)刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)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(yùn)動(dòng)直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi).整個(gè)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(jì).下列說法正確的是()A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流B.PQ速率為v時(shí),MN所受安培力大小為eq\f(4B2d2v,3R)C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,MN與PQ的路程之比為2∶1D.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,通過MN的電荷量為eq\f(BLd,3R)6.(多選)如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場力作用下向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(說明:導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)()A.向右勻加速運(yùn)動(dòng)B.向左勻加速運(yùn)動(dòng)C.向右勻減速運(yùn)動(dòng)D.向左勻減速運(yùn)動(dòng)7.如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整.(2)開關(guān)斷開時(shí),靈敏電流計(jì)指針在表盤中央,若在原線圈插入副線圈后,將開關(guān)閉合,此時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏,那么可能出現(xiàn)的情況有:A.原線圈插入副線圈后,將滑動(dòng)變阻器觸頭迅速向右拉時(shí),靈敏電流計(jì)指針________(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn).B.將原線圈迅速拔出副線圈時(shí),靈敏電流計(jì)指針將________(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn).8.[2023·陜西省渭南市模擬]學(xué)習(xí)了法拉第電磁感應(yīng)定律E∝eq\f(ΔΦ,Δt)后,為了定量驗(yàn)證在磁通量變化量相同時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢E與時(shí)間Δt成反比,甲乙兩位同學(xué)共同設(shè)計(jì)了如圖所示的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置:線圈和光電門傳感器固定在長木板的軌道上,強(qiáng)磁鐵和擋光片固定在可運(yùn)動(dòng)的小車上.每當(dāng)小車在軌道上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過光電門時(shí),光電門會(huì)記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r(shí)間Δt,同時(shí)觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時(shí)間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E.利用小車末端的彈簧將小車以不同的速度從軌道的最右端彈出,就能得到一系列的感應(yīng)電動(dòng)勢E和擋光時(shí)間Δt.(1)觀察和分析該實(shí)驗(yàn)裝置可看出,在實(shí)驗(yàn)中,每次測量的Δt時(shí)間內(nèi),磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)的距離都相同,從而實(shí)現(xiàn)了控制________不變.(2)在得到測量數(shù)據(jù)之后,為了驗(yàn)證E與Δt成反比,甲乙兩位同學(xué)分別采用兩種辦法處理數(shù)據(jù).甲同學(xué)采用計(jì)算法:算出________,若該數(shù)據(jù)基本相等,則驗(yàn)證了E與Δt成反比;乙同學(xué)用作圖法:用縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢E,用橫坐標(biāo)表示________,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線,若圖線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,則也可驗(yàn)證E與Δt成反比.
專題70法拉第電磁感應(yīng)定律1.如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,若感應(yīng)電動(dòng)勢分別為Ea、Eb,則Ea∶Eb為()A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶12.[2023·重慶市沙坪壩區(qū)模擬](多選)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)如圖(a)和圖(b)所示,圖(b)為磁鐵和線圈部分的右視圖,線圈與一電容器的兩端相連.當(dāng)人對(duì)著紙盆說話,紙盆帶著線圈左右運(yùn)動(dòng)能將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào).已知線圈有n匝,線圈半徑為r,線圈所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,則下列說法正確的是()A.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器的上極板電勢比下極板電勢高B.紙盆向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器的上極板電勢比下極板電勢低C.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nrBvD.紙盆向右運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為2nπrBv3.[2023·廣東模擬預(yù)測]如圖所示,一根弧長為L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eq\f(mgd,BLv0)B.電流自上而下流過電阻RC.A、B間的電勢差UAB=BLv0D.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)4.[2023·江蘇省南京市模擬]如圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,金屬棒MN以角速度ω繞過O點(diǎn)的豎直軸PQ沿順時(shí)針(從上往下看)旋轉(zhuǎn).已知NQ=2MP=2r.則()A.M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢B.N點(diǎn)電勢低于O點(diǎn)電勢C.NM兩點(diǎn)的電勢差為eq\f(3,2)Br2ωD.MN兩點(diǎn)的電勢差為eq\f(5,2)Br2ω5.[河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟聯(lián)考]電磁制動(dòng)原理是通過線圈與磁場的作用使物體做減速運(yùn)動(dòng).某列車車底安裝的電磁鐵產(chǎn)生磁場可視為勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向下.同種材料制成的粗細(xì)均勻的閉合正方形線框abcd,邊長為L1,MN長為L2(L2>L1),若當(dāng)列車MN部分剛越過ab時(shí),速度大小為v,則ab兩端的電勢差Uab等于()A.BL1vB.BL2vC.-eq\f(3,4)BL1vD.-eq\f(1,4)BL2v6.(多選)如圖所示,長為a,寬為b,匝數(shù)為n的矩形金屬線圈恰有一半處于勻強(qiáng)磁場中,線圈總電阻為R,線圈固定不動(dòng).當(dāng)t=0時(shí)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖甲所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則()A.線圈中的感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針再順時(shí)針B.回路中感應(yīng)電動(dòng)勢恒為eq\f(nB0ab,2t0)C.0~2t0通過導(dǎo)線某橫截面的電荷量為eq\f(nB0ab,R)D.t=0時(shí)刻,線圈受到的安培力大小為eq\f(nBeq\o\al(2,0)a2b,2t0R)7.(多選)如圖所示,將半徑分別為r和2r的同心圓形金屬導(dǎo)軌固定在同一絕緣水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌之間接有阻值為R的定值電阻和一個(gè)電容為C的電容器,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.將一個(gè)長度為r、阻值為R的金屬棒AD置于圓導(dǎo)軌上面,O、A、D三點(diǎn)共線,在外力的作用下金屬棒以O(shè)為轉(zhuǎn)軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T,假設(shè)金屬棒在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒在經(jīng)過R和C時(shí)互不干擾.下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢B.電容器C的上極板帶正電C.通過電阻R的電流為eq\f(3Bπr2,TR)D.電容器的電荷量為eq\f(3CBπr2,2T)8.[2023·黑龍江省哈爾濱市模擬]如圖所示,足夠長通電直導(dǎo)線平放在光滑水平面上并固定,電流I恒定不變.將一個(gè)金屬環(huán)以初速度v0沿與導(dǎo)線成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出,此后關(guān)于金屬環(huán)在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的分析,下列判斷中正確的是()A.金屬環(huán)做直線運(yùn)動(dòng),速度先減小后增大B.金屬環(huán)做曲線運(yùn)動(dòng),速度一直減小至0后靜止C.金屬環(huán)最終做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與直導(dǎo)線平行D.金屬環(huán)最終做勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向與直導(dǎo)線垂直9.[2023·遼寧省聯(lián)考]如圖所示是法拉第圓盤發(fā)電機(jī),圓盤半徑為r,圓盤處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.圓盤左邊有兩條光滑平行足夠長傾斜導(dǎo)軌MN,導(dǎo)軌間距為L,其所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌處于垂直斜面向上磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B的勻強(qiáng)磁場中,用導(dǎo)線把兩導(dǎo)軌分別與圓盤發(fā)電機(jī)中心和邊緣的電刷連接,圓盤邊緣和圓心之間的電阻為R.在傾斜導(dǎo)軌上放置一根質(zhì)量為m,長度也為L,電阻為2R的ab導(dǎo)體棒,其余電阻不計(jì),當(dāng)圓盤以某角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),ab棒剛好能靜止在斜面上,則()A.a(chǎn)端電勢高于b端電勢B.圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向(從上往下看)為順時(shí)針方向C.a(chǎn)b間電勢差大小為eq\f(1,3)Br2ωD.若圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng),ab棒將沿導(dǎo)軌勻加速下滑
專題71自感和渦流1.[2023·上海市虹口區(qū)二模]如圖,條形磁鐵懸掛在絕緣橡皮筋的下端.將磁鐵向下拉到某一位置后由靜止釋放,磁鐵上下振動(dòng).將一銅制容器P置于磁鐵正下方且不與磁鐵接觸,不計(jì)空氣阻力及散熱,則()A.銅制容器的溫度不變B.銅制容器的溫度會(huì)升高C.系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,磁鐵振動(dòng)的振幅減小D.系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,磁鐵振動(dòng)的振幅不變2.(多選)如圖所示,在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線框abcd.磁鐵和線框都可以繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng).若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線框的情況將不可能是()A.靜止B.隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng)C.沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)D.要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動(dòng)方向來決定3.2021年7月25日,臺(tái)風(fēng)“煙花”給上海帶來明顯風(fēng)雨影響,高達(dá)632米的上海中心大廈在臺(tái)風(fēng)里卻能夠保持穩(wěn)定,位于第126層的“電渦流擺設(shè)式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器”起到了關(guān)鍵作用.這款阻尼器由我國自主研發(fā),重達(dá)1000噸,在大廈受到風(fēng)力作用搖晃時(shí),阻尼器質(zhì)量塊的慣性會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反作用力,產(chǎn)生反向擺動(dòng),在質(zhì)量塊下方圓盤狀的永磁體與樓體地板相對(duì),由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流,從而使大廈減振減擺,其簡化示意圖如圖所示.下列關(guān)于該阻尼器的說法正確的是()A.質(zhì)量塊下方相對(duì)的地板可以是導(dǎo)體也可以是絕緣體,對(duì)減振效果沒有影響B(tài).安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體左端為N極右端為S極,才會(huì)有較好的阻尼效果C.安裝在質(zhì)量塊下方的圓盤狀永磁體只有下端為N極上端為S極,才會(huì)有較好的阻尼效果D.地板隨大廈擺動(dòng)時(shí),在地板內(nèi)產(chǎn)生渦流,使大廈擺動(dòng)的機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化為熱能逐漸耗散掉4.(多選)如圖甲、乙所示,電感線圈L自感系數(shù)很大,其電阻等于定值電阻R.接通S,電路穩(wěn)定后,燈泡A均發(fā)光,則下列說法正確的是()A.在電路甲中,閉合S,A將逐漸變亮B.在電路乙中,閉合S,A將逐漸變亮C.在電路甲中,電路穩(wěn)定后斷開S,A將先變得更亮,然后逐漸變暗,最后熄滅D.在電路乙中,電路穩(wěn)定后斷開S,A將先變得更亮,然后逐漸變暗,最后熄滅5.[2023·山東聊城期中]如圖甲所示是新型的高效節(jié)能廚具——電磁爐,又名電磁灶,是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物.電磁爐是利用電磁感應(yīng)加熱原理制成的電氣烹飪器具,如圖乙所示是電磁爐的工作示意圖,它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生,因此熱效率得到了極大的提高.下列關(guān)于電磁爐的說法正確的是()A.提高勵(lì)磁線圈中電流變化的頻率,可提高電磁爐的加熱效果B.炊具中的渦流是由勵(lì)磁線圈中的恒定電流的磁場產(chǎn)生的C.利用陶瓷材料制成的炊具可以在電磁爐上正常加熱D.電磁爐工作時(shí),爐面板中將產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流6.如圖所示,扇形銅框在絕緣細(xì)桿作用下繞點(diǎn)O在同一水平面內(nèi)快速逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),虛線把圓環(huán)分成八等份,其中虛線為勻強(qiáng)磁場的理想邊界,扇形銅框恰好可以與其中一份重合.下列線框停止最快的是()7.[2023·河南省三模]航母上的飛機(jī)起飛可以利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn).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)受到的安培力小于鋁環(huán)受到的安培力D.從左向右看,銅環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向8.[2023·湖北省隨州市模擬](多選)如圖甲所示的電路中,燈泡電阻為R,A1、A2為完全相同的電流傳感器(內(nèi)阻不計(jì)).閉合開關(guān)K,得到如圖乙所示的I-t圖像,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻r,則()A.r=eq\f(I1+I(xiàn)2,2I2-I1)RB.E=eq\f(I1I2,2I2-I1)RC.?dāng)嚅_開關(guān)時(shí),小燈泡中的電流方向從右向左D.閉合開關(guān)時(shí),自感線圈中電流為零,其自感電動(dòng)勢也為零9.如圖所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置.小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部.則小磁塊()A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)B.在兩個(gè)下落過程中的機(jī)械能都守恒C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大
專題72電磁感應(yīng)中的圖像問題1.如圖甲所示,線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上,若線圈ab中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線如圖乙所示,則在這段時(shí)間內(nèi),下列關(guān)于線圈cd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流icd與時(shí)間t的關(guān)系圖線,正確的是()2.(多選)如圖甲所示,在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,一個(gè)線圈與一個(gè)電容器相連,線圈平面與勻強(qiáng)磁場垂直,電容器的電容C=60μF,穿過線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,下列說法不正確的是()A.電容器下極板電勢高于上極板B.線圈中磁通量的變化率為3Wb/sC.電容器兩極板間電壓為2.0VD.電容器所帶電荷量為120C3.如圖甲所示,光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定向下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除電阻R的阻值外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài).規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?,水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较颍瑒t在0~2t0時(shí)間內(nèi)()4.[2023·湖北省檢測]如圖所示,寬度為d的兩條平行虛線之間存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一直徑小于d的圓形導(dǎo)線環(huán)沿著水平方向勻速穿過磁場區(qū)域,規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向,由圓形導(dǎo)線環(huán)剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),則關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系,下列圖像中可能的是()5.[2023·山西五地四市聯(lián)考]如圖所示,等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,左邊有一形狀與磁場邊界完全相同的閉合導(dǎo)線框,線框斜邊長為l,線框從圖示位置開始水平向右勻速穿過磁場區(qū)域,規(guī)定線框中感應(yīng)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎较?,其感?yīng)電流i隨位移x變化的圖像正確的是()6.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、三象限內(nèi)有垂直該坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,二者磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點(diǎn)在圖示坐標(biāo)平面內(nèi)沿順時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).規(guī)定與圖中導(dǎo)線框的位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流以逆時(shí)針為正方向.則關(guān)于該導(dǎo)線框轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖像,下列正確的是()7.[2023·四川省成都模擬]如圖,在光滑的水平面上,寬為2L的有界勻強(qiáng)磁場左側(cè)放置一邊長為L的正方形導(dǎo)電線圈,線圈在水平外力作用下向右勻加速穿過該磁場,則在線圈穿過磁場的過程中,拉力F隨位移x的變化圖像、熱功率P隨位移x的變化圖像、線圈中感應(yīng)電流I(順時(shí)針方向?yàn)檎?隨位移x的變化圖像正確的是()8.[2023·福建龍巖三模](多選)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有四條間距均為L的水平虛線L1、L2、L3、L4,在L1、L2之間和L3、L4之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且方向均垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有一矩形金屬線圈abcd,ad邊長為3L.t=0時(shí)刻將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時(shí)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2、L3、L4時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻分別為t1、t2、t3,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程線圈平面始終處于豎直平面內(nèi).在0~t3時(shí)間內(nèi),線圈的速度v、通過線圈橫截面的電量q、通過線圈的電流i和線圈產(chǎn)生的熱量Q隨時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是()9.如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一根彎成45°的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,長直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸,起始時(shí)OA=l0,且MN⊥OQ,所有導(dǎo)線單位長度電阻均為r,MN勻速水平向右運(yùn)動(dòng)的速度為v,使MN勻速運(yùn)動(dòng)的外力為F,則外力F隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像正確的是()
專題73電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題1.[2023·北京房山期中]如圖所示,MN和PQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長,且電阻不計(jì).a(chǎn)b是一根與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿,金屬桿具有一定質(zhì)量和電阻.開始時(shí),將開關(guān)S斷開,讓桿ab由靜止開始自由下落,過段時(shí)間后,再將S閉合.若從S閉合開始計(jì)時(shí),關(guān)于金屬桿運(yùn)動(dòng)的說法,不可能的是()A.金屬桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬桿做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.金屬桿做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)D.金屬桿做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)2.[2023·廣東省選考](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(qiáng)磁場,金屬桿OP的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接,P端與圓弧bc接觸良好,初始時(shí),可滑動(dòng)的金屬桿MN靜止在平行導(dǎo)軌上,若桿OP繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),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(dòng)勢恒定B.桿OP受到的安培力不變C.桿MN做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.桿MN中的電流逐漸減小3.[2023·廣東省檢測](多選)如圖,橫截面積為S的n匝線圈,線圈總電阻為R,其軸線與大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場B1平行.間距為L的兩平行光滑傾斜軌道PQ、MN足夠長,軌道平面與水平面的夾角為α,底部連有一阻值2R的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的勻強(qiáng)磁場與軌道平面垂直.K閉合后,質(zhì)量為m、電阻也為2R的金屬棒ab恰能保持靜止,金屬棒始終與軌道接觸良好,其余部分電阻不計(jì),下列說法正確的是()A.B1均勻減小B.B1的變化率為eq\f(ΔB1,Δt)=eq\f(4mgRsinα,nB2SL)C.?dāng)嚅_K之后,金屬棒ab將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.?dāng)嚅_K之后,金屬棒的最大速度為v=eq\f(4Rmgsinα,Beq\o\al(2,2)L2)4.[2023·河北省保定市期中]如圖所示,這是感受電磁阻尼的銅框?qū)嶒?yàn)的簡化分析圖,已知圖中矩形銅框(下邊水平)的質(zhì)量m=2g,長度L=0.5m,寬度d=0.02m,電阻R=0.01Ω,該銅框由靜止釋放時(shí)銅框下邊與方向水平向里的勻強(qiáng)磁場上邊界的高度差h=0.2m,磁場上、下水平邊界間的距離D=0.27m,銅框進(jìn)入磁場的過程恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).取重力加速度大小g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是()A.銅框進(jìn)入磁場的過程中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5TC.銅框下邊剛離開磁場時(shí)的速度大小為3m/sD.銅框下邊剛離開磁場時(shí)的感應(yīng)電流為0.3A5.(多選)如圖所示,兩條足夠長的平行光滑長直導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一水平面內(nèi),它們之間的距離為l;ab和cd是兩根質(zhì)量皆為m的金屬細(xì)桿,桿與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌良好接觸.兩桿的電阻皆為R.cd的中點(diǎn)系一輕繩,繩的另一端繞過定滑輪懸掛一質(zhì)量為M的重物,滑輪與桿cd之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導(dǎo)軌平行.不計(jì)滑輪與轉(zhuǎn)軸、細(xì)繩之間的摩擦,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻.導(dǎo)軌和金屬細(xì)桿都處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向豎直向上.現(xiàn)將兩桿及重物同時(shí)由靜止釋放,下列說法正確的是()A.釋放重物瞬間,其加速度大小為eq\f(Mg,m+M)B.最終回路中的電流為eq\f(Mmg,Bl(m+M))C.最終ab桿所受安培力的大小為eq\f(mMg,2m+M)D.最終ab和cd兩桿的速度差恒為eq\f(2MmgR,B2l2(2m+M))6.[2023·浙江省聯(lián)考]如圖所示,水平光滑平行金屬導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向豎直向下,導(dǎo)軌左端用定值電阻連接,某時(shí)刻金屬棒甲以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)直至靜止.若換用質(zhì)量和長度相同,電阻率更大的不同材料的金屬棒乙重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),其它條件不變,則()A.金屬棒乙運(yùn)動(dòng)的距離更大B.速度大小相同時(shí),金屬棒乙回路中電功率更大C.金屬棒甲、乙滑行總位移的一半時(shí),分別對(duì)應(yīng)各自運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻D.金屬棒甲、乙總時(shí)間的中間時(shí)刻的加速度分別小于各自開始時(shí)加速度的一半7.[2023·山東省模擬](多選)如圖所示,傾角θ=30°的斜面上放置一間距為L的光滑U形導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),導(dǎo)軌上端連接電容為C的電容器,電容器初始時(shí)不帶電,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中.一質(zhì)
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