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文檔簡介
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)讓一個很小的強磁體在玻璃管內(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<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,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,()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)以坐標原點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()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點的條形磁鐵,繞O點在該平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動時,兩線圈輸出正弦式交變電流.不計線圈電阻、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)生的電動勢同時達到最大值D.兩電阻消耗的電功率相等專題69電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律實驗: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質(zhì)量為m的閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.不計空氣阻力,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,下列說法正確的是()A.鋁環(huán)對桌面的壓力大小為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動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,就可以隔空對金屬進行加熱,把螺絲刀放進線圈,一會就會變紅了.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.塑料棒放進線圈里也可以進行隔空加熱D.線圈中的電流產(chǎn)生熱對物體進行隔空加熱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)線為軸線框順時針(俯視)轉(zhuǎn)動時會產(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)體框向左運動一小段時會產(chǎn)生感應(yīng)電流,電流方向是逆時針方向D.電流變大,線框?qū)⑺较蜃筮\動,并有擴張趨勢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()A.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eq\f(4B2d2v,3R)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的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力作用下運動時,MN在磁場力作用下向右運動.則PQ所做的運動可能是(說明:導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)()A.向右勻加速運動B.向左勻加速運動C.向右勻減速運動D.向左勻減速運動7.如圖所示為“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整.(2)開關(guān)斷開時,靈敏電流計指針在表盤中央,若在原線圈插入副線圈后,將開關(guān)閉合,此時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏,那么可能出現(xiàn)的情況有:A.原線圈插入副線圈后,將滑動變阻器觸頭迅速向右拉時,靈敏電流計指針________(填“向左”“向右”或“不”)偏轉(zhuǎn).B.將原線圈迅速拔出副線圈時,靈敏電流計指針將________(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,為了定量驗證在磁通量變化量相同時,感應(yīng)電動勢E與時間Δt成反比,甲乙兩位同學(xué)共同設(shè)計了如圖所示的一個實驗裝置:線圈和光電門傳感器固定在長木板的軌道上,強磁鐵和擋光片固定在可運動的小車上.每當(dāng)小車在軌道上運動經(jīng)過光電門時,光電門會記錄下?lián)豕馄膿豕鈺r間Δt,同時觸發(fā)接在線圈兩端的電壓傳感器記錄下在這段時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢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)電動勢E和擋光時間Δt.(1)觀察和分析該實驗裝置可看出,在實驗中,每次測量的Δt時間內(nèi),磁鐵相對線圈運動的距離都相同,從而實現(xiàn)了控制________不變.(2)在得到測量數(shù)據(jù)之后,為了驗證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)采用計算法:算出________,若該數(shù)據(jù)基本相等,則驗證了E與Δt成反比;乙同學(xué)用作圖法:用縱坐標表示感應(yīng)電動勢E,用橫坐標表示________,利用實驗數(shù)據(jù),在坐標系中描點連線,若圖線是過坐標原點的傾斜直線,則也可驗證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)強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,若感應(yīng)電動勢分別為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)動圈式揚聲器的結(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)人對著紙盆說話,紙盆帶著線圈左右運動能將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號.已知線圈有n匝,線圈半徑為r,線圈所在位置的磁感應(yīng)強度大小為B,則下列說法正確的是()A.紙盆向左運動時,電容器的上極板電勢比下極板電勢高B.紙盆向左運動時,電容器的上極板電勢比下極板電勢低C.紙盆向右運動速度為v時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為2nrBvD.紙盆向右運動速度為v時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為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,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,回路中除電阻R外,其余電阻均不計,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,油滴將向下運動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磁場,磁感應(yīng)強度為B,金屬棒MN以角速度ω繞過O點的豎直軸PQ沿順時針(從上往下看)旋轉(zhuǎn).已知NQ=2MP=2r.則()A.M點電勢高于N點電勢B.N點電勢低于O點電勢C.NM兩點的電勢差為eq\f(3,2)Br2ωD.MN兩點的電勢差為eq\f(5,2)Br2ω5.[河北省唐山市十縣一中聯(lián)盟聯(lián)考]電磁制動原理是通過線圈與磁場的作用使物體做減速運動.某列車車底安裝的電磁鐵產(chǎn)生磁場可視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下.同種材料制成的粗細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,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磁場中,線圈總電阻為R,線圈固定不動.當(dāng)t=0時勻強磁場的磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示,則()A.線圈中的感應(yīng)電流的方向先逆時針再順時針B.回路中感應(yīng)電動勢恒為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的定值電阻和一個電容為C的電容器,整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中.將一個長度為r、阻值為R的金屬棒AD置于圓導(dǎo)軌上面,O、A、D三點共線,在外力的作用下金屬棒以O(shè)為轉(zhuǎn)軸順時針勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動周期為T,假設(shè)金屬棒在轉(zhuǎn)動過程中與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計,金屬棒在經(jīng)過R和C時互不干擾.下列說法正確的是()A.D點的電勢高于A點的電勢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)運動的分析,下列判斷中正確的是()A.金屬環(huán)做直線運動,速度先減小后增大B.金屬環(huán)做曲線運動,速度一直減小至0后靜止C.金屬環(huán)最終做勻速直線運動,運動方向與直導(dǎo)線平行D.金屬環(huán)最終做勻變速直線運動,運動方向與直導(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,圓盤半徑為r,圓盤處于磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上的勻強磁場中.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)強度也為B的勻強磁場中,用導(dǎo)線把兩導(dǎo)軌分別與圓盤發(fā)電機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,當(dāng)圓盤以某角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時,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)動的方向(從上往下看)為順時針方向C.a(chǎn)b間電勢差大小為eq\f(1,3)Br2ωD.若圓盤停止轉(zhuǎn)動,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.將一銅制容器P置于磁鐵正下方且不與磁鐵接觸,不計空氣阻力及散熱,則()A.銅制容器的溫度不變B.銅制容器的溫度會升高C.系統(tǒng)的機械能守恒,磁鐵振動的振幅減小D.系統(tǒng)的機械能守恒,磁鐵振動的振幅不變2.(多選)如圖所示,在一蹄形磁鐵兩極之間放一個矩形線框abcd.磁鐵和線框都可以繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)動.若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動時,線框的情況將不可能是()A.靜止B.隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動C.沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動D.要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動方向來決定3.2021年7月25日,臺風(fēng)“煙花”給上海帶來明顯風(fēng)雨影響,高達632米的上海中心大廈在臺風(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1000噸,在大廈受到風(fēng)力作用搖晃時,阻尼器質(zhì)量塊的慣性會產(chǎn)生一個反作用力,產(chǎn)生反向擺動,在質(zhì)量塊下方圓盤狀的永磁體與樓體地板相對,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)量塊下方相對的地板可以是導(dǎo)體也可以是絕緣體,對減振效果沒有影響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,才會有較好的阻尼效果D.地板隨大廈擺動時,在地板內(nèi)產(chǎn)生渦流,使大廈擺動的機械能最終轉(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,爐面板中將產(chǎn)生強大的渦流6.如圖所示,扇形銅框在絕緣細桿作用下繞點O在同一水平面內(nèi)快速逆時針轉(zhuǎn)動,虛線把圓環(huán)分成八等份,其中虛線為勻強磁場的理想邊界,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]航母上的飛機起飛可以利用電磁驅(qū)動來實現(xiàn).電磁驅(qū)動原理示意圖如圖所示,在固定線圈左右兩側(cè)對稱位置放置兩個閉合金屬圓環(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)向右運動,銅環(huán)向左運動B.鋁環(huán)和銅環(huán)都向右運動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).閉合開關(guān)K,得到如圖乙所示的I-t圖像,電源電動勢為E,內(nèi)阻r,則()A.r=eq\f(I1+I2,2I2-I1)RB.E=eq\f(I1I2,2I2-I1)RC.?dāng)嚅_開關(guān)時,小燈泡中的電流方向從右向左D.閉合開關(guān)時,自感線圈中電流為零,其自感電動勢也為零9.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中都做自由落體運動B.在兩個下落過程中的機械能都守恒C.在P中的下落時間比在Q中的長D.落至底部時在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與時間t的關(guān)系圖線如圖乙所示,則在這段時間內(nèi),下列關(guān)于線圈cd中產(chǎn)生的感應(yīng)電流icd與時間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磁場中,一個線圈與一個電容器相連,線圈平面與勻強磁場垂直,電容器的電容C=60μF,穿過線圈的磁通量Φ隨時間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VD.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磁場中,勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間的變化規(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,導(dǎo)體棒ab在水平外力F的作用下始終處于靜止狀態(tài).規(guī)定a→b的方向為電流的正方向,水平向右的方向為外力的正方向,則在0~2t0時間內(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)定逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向,由圓形導(dǎo)線環(huán)剛進入磁場開始計時,則關(guān)于導(dǎo)線環(huán)中的感應(yīng)電流i隨時間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)電流逆時針方向為正方向,其感應(yīng)電流i隨位移x變化的圖像正確的是()6.如圖所示,在平面直角坐標系xOy的第一、三象限內(nèi)有垂直該坐標平面向里的勻強磁場,二者磁感應(yīng)強度相同,圓心角為90°的扇形導(dǎo)線框OPQ以角速度ω繞O點在圖示坐標平面內(nèi)沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動.規(guī)定與圖中導(dǎo)線框的位置相對應(yīng)的時刻為t=0,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流以逆時針為正方向.則關(guān)于該導(dǎo)線框轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間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(順時針方向為正)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)強度大小相等且方向均垂直紙面向里的勻強磁場.現(xiàn)有一矩形金屬線圈abcd,ad邊長為=0時刻將其從圖示位置(cd邊與L1重合)由靜止釋放,cd邊經(jīng)過磁場邊界線L3時開始做勻速直線運動,cd邊經(jīng)過磁場邊界線L2、L3、L4時對應(yīng)的時刻分別為t1、t2、t3,整個運動過程線圈平面始終處于豎直平面內(nèi).在0~t3時間內(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隨時間t的關(guān)系圖像可能正確的是()9.如圖所示的勻強磁場中有一根彎成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勻速水平向右運動的速度為v,使MN勻速運動的外力為F,則外力F隨時間變化的規(guī)律圖像正確的是()專題73電磁感應(yīng)中的動力學(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.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,將開關(guān)S斷開,讓桿ab由靜止開始自由下落,過段時間后,再將S閉合.若從S閉合開始計時,關(guān)于金屬桿運動的說法,不可能的是()A.金屬桿做勻速直線運動B.金屬桿做勻加速直線運動C.金屬桿做加速度逐漸減小的加速運動D.金屬桿做加速度逐漸減小的減速運動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)強度B2的勻強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,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將做勻加速直線運動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)嶒灥暮喕治鰣D,已知圖中矩形銅框(下邊水平)的質(zhì)量m=2g,長度L=m,寬度d=m,電阻R=Ω,該銅框由靜止釋放時銅框下邊與方向水平向里的勻強磁場上邊界的高度差h=m,磁場上、下水平邊界間的距離D=m,銅框進入磁場的過程恰好做勻速直線運動.取重力加速度大小g=10m/s2,不計空氣阻力.下列說法正確的是()A.銅框進入磁場的過程中電流方向為順時針B.勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為TC.銅框下邊剛離開磁場時的速度大小為3m/sD.銅框下邊剛離開磁場時的感應(yīng)電流為A5.(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的金屬細桿,桿與導(dǎo)軌垂直,且與導(dǎo)軌良好接觸.兩桿的電阻皆為的中點系一輕繩,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.不計滑輪與轉(zhuǎn)軸、細繩之間的摩擦,不計導(dǎo)軌的電阻.導(dǎo)軌和金屬細桿都處于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向上.現(xiàn)將兩桿及重物同時由靜止釋放,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,某時刻金屬棒甲以某一初速度向右運動直至靜止.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)上述運動,其它條件不變,則()A.金屬棒乙運動的距離更大B.速度大小相同時,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,分別對應(yīng)各自運動的中間時刻D.金屬棒甲、乙總時間的中間時刻的加速度分別小于各自開始時加速度的一半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),導(dǎo)軌上端連接電容為C的電容器,電容器初始時不帶電,整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強磁場中.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)體棒到達導(dǎo)軌底端前的運動過程中(電動勢未到達電容器的擊穿電壓),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間均勻增加B.經(jīng)時間t導(dǎo)體棒的速度為v=eq\f(2mgt,3m+CB2L2)C.回路中電流與時間的關(guān)系為I=eq\f(2BLmg,(3m+CB2L2)R)tD.重物和導(dǎo)體棒在運動過程中減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和回路的焦耳熱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;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,桿最終將做勻速運動.當(dāng)改變拉力大小時,相對應(yīng)的勻速運動速度v也會變化,v和F的關(guān)系如圖所示.若m=kg,L=m,R=Ω;(取重力加速度g=10m/s2)求:(1)磁感應(yīng)強度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)中的能量和動量問題1.[2023·北京市考試]如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,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寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域后落到水平地面上,設(shè)兩線圈著地時動能分別為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)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場,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.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始終不會相撞,重力加速度為g.從ab棒進入水平軌道開始,下列說法正確的是()A.ab棒先做勻減速直線運動,最后做勻速直線運動B.cd棒先做勻加速直線運動,最后和ab以相同的速度做勻速直線運動C.a(chǎn)b棒剛進入磁場時,cd棒電流大小為eq\f(B
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