2020-2022三年高考物理真題分項匯編專題11電磁感應2

2020-2022年三年山東卷高考匯編專題11電磁感應【考綱定位】內(nèi)容要求1.電磁感應和楞次定律探究影響感應電流方向的因素，理解楞次定律.2.法拉第電磁感應定律通過實驗，理解法拉第電磁感應定律.2022·山東·高考T122021·山東·高考T82021·山東·高考T122020·山東·高考T123.自感和渦流通過實驗，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象．能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應用.【知識重現(xiàn)】一、關于電磁感應的幾個基本問題1．電磁感應現(xiàn)象利用磁場產(chǎn)生電流(或電動勢)的現(xiàn)象，叫電磁感應現(xiàn)象．所產(chǎn)生的電流叫感應電流，所產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢．2．產(chǎn)生感應電流的條件(1)當穿過電路的磁通量發(fā)生變化時就將發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，電路里產(chǎn)生感應電動勢．如果電路閉合，則產(chǎn)生感應電流．(2)當導體在磁場中做切割磁感線的運動時將發(fā)生電磁感應現(xiàn)象，導體里產(chǎn)生感應電動勢．如果做切割磁感線運動的導體是某閉合電路的一部分，則電路里將產(chǎn)生感應電流．產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源．應指出的是：閉合電路的一部分做切割磁感線運動時，穿過閉合電路的磁通量也將發(fā)生變化．所以上述兩個條件從根本上還應歸結為磁通量的變化．如圖所示，如果矩形線圈abcd在勻強磁場中以速度v平動時，盡管線圈的bc和ad邊都在做切割磁感線運動，但由于穿過線圈的磁通量沒有變，所以線圈回路中沒有感應電流．3．發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的理論解釋(1)導體在磁場中做切割磁感線運動而發(fā)生的電磁感應現(xiàn)象，可以用運動電荷在磁場中受到洛倫茲力的作用來解釋．(2)磁場變化使穿過磁場中閉合回路的磁通量改變而發(fā)生的電磁感應現(xiàn)象，可以用麥克斯韋的電磁場理論來解釋．二、感應電流方向的判斷1．右手定則使用方法如圖所示．右手定則適用于導體切割磁感線(平動或轉動)產(chǎn)生的感應電流方向的判定．2．楞次定律(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．楞次定律主要用來判斷感應電流的方向．它涉及兩個磁場，感應電流的磁場(新產(chǎn)生的磁場)和引起感應電流的磁場(原來就有的磁場)，前者和后者的關系不是“同向”和“反向”的簡單關系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關系．(2)對“阻礙”意義的理解理解角度解釋誰阻礙誰“感應電流的磁場”阻礙“產(chǎn)生感應電流的原磁場”的磁通量的變化阻礙什么阻礙的是穿過回路的“磁通量的變化”，而不是磁通量本身如何阻礙原磁通量增加時，阻礙增加(感應電流的磁場方向與原磁場方向相反，起抵消作用)；原磁通量減少時，阻礙減少(感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，起補償作用)，簡稱“增反減同”結果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，結果是阻而未止3.楞次定律和右手定則的區(qū)別(1)判斷感應電流的方向時，右手定則只適用于部分導體切割磁感線的情況，楞次定律適用于任何情況．(2)楞次定律的研究對象是整個回路，而右手定則卻是一段做切割磁感線運動的導體．但二者是統(tǒng)一的．(3)用到楞次定律必定要用安培定則(判斷感應電流產(chǎn)生的磁場方向，或由磁場方向判斷感應電流)．三、感應電動勢的大小1．感應電動勢(1)感應電動勢：在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢．產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源，導體的電阻相當于電源內(nèi)阻．(2)感應電流與感應電動勢的關系：遵循閉合電路歐姆定律，即I＝eq\f(E,R＋r).2．法拉第電磁感應定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．表達式為E＝neq\f(ΔΦ,Δt).(2)理解①方向：感應電動勢的方向與電源內(nèi)部感應電流方向一致．②當Δt為一段時間時，E為這段時間內(nèi)的平均感應電動勢；當Δt→0時，E為瞬時感應電動勢；Φ—t圖象的斜率為eq\f(ΔΦ,Δt).③n為線圈的匝數(shù)，Φ與n無關，E與n有關，相當于多個電源串聯(lián)．④磁通量Φ變化的三種方式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)→eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up10(B不變))E＝nB\f(ΔS,Δt),\o(→,\s\up10(S不變))E＝nS\f(ΔB,Δt),\o(→,\s\up10(B、S均變))E＝n\f(B2S2－B1S1,Δt)≠n\f(ΔBΔS,Δt)))(3)應用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)時應注意的幾個問題①由于磁通量有正負之分，計算磁通量的變化時一定要規(guī)定磁通量的正方向．正向的磁通量增加與反向的磁通量減少產(chǎn)生的感應電流的方向相同．②公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)是求解回路某段時間內(nèi)平均感應電動勢的最佳選擇，所求得的感應電動勢是整個回路的電動勢，而不是某部分導體的電動勢．③用公式E＝nSeq\f(ΔB,Δt)求感應電動勢時，S為線圈在磁場范圍內(nèi)垂直磁場方向的有效面積．④計算通過回路的電荷量：通過回路截面的電荷量q僅與n、ΔΦ和回路電阻R總有關，與時間長短無關．推導如下：q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(nΔΦ,R總Δt)·Δt＝eq\f(nΔΦ,R總).3．導體切割磁感線(1)感應電動勢公式：E＝BLv(可由法拉第電磁感應定律推出)．(2)說明：①上式僅適用于導體各點以相同的速度在勻強磁場中切割磁感線的情況，且L、v與B兩兩垂直．②當L⊥B，L⊥v，而v與B成θ角時，感應電動勢E＝BLvsinθ.③若導線是曲折的，則L應是導線的有效切割長度．下圖中，棒的有效長度均為ab間的距離．④公式E＝BLv中，若v是一段時間內(nèi)的平均速度，則E為平均感應電動勢；若v為瞬時速度，則E為瞬時感應電動勢．4．導體轉動切割磁感線如圖所示，導體棒以端點為軸，在垂直于磁感線的平面內(nèi)以角速度ω勻速轉動，產(chǎn)生的感應電動勢E＝eq\f(1,2)Bωl2(用中點的線速度來計算)．四、自感和渦流1．自感(1)自感現(xiàn)象：由于通過導體的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象．(2)自感電動勢：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢，E＝Leq\f(ΔI,Δt).自感電動勢和電流的變化率eq\f(ΔI,Δt)及自感系數(shù)L成正比．自感系數(shù)由導體本身的特性決定，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，橫截面積越大，它的自感系數(shù)就越大；線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)也會增大．(3)通電自感：通電時電流增大，阻礙電流增大，自感電動勢和原來電流方向相反．(4)斷電自感：斷電時電流減小，阻礙電流減小，自感電動勢和原來電流方向相同．自感線圈的特點可以總結為這樣幾句話：閉合時，像電阻；穩(wěn)定時，像導線；斷開時，像電源．2．渦流當線圈中的電流發(fā)生變化時，在它附近的任何導體中都會產(chǎn)生感應電流，這種電流像水中的旋渦，所以叫渦流．【真題匯編】1．（2022·山東·高考真題）如圖所示，平面的第一、三象限內(nèi)以坐標原點O為圓心、半徑為的扇形區(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、在平面內(nèi)以角速度順時針勻速轉動，時刻，金屬框開始進入第一象限。不考慮自感影響，關于金屬框中感應電動勢E隨時間t變化規(guī)律的描述正確的是（）A．在到的過程中，E一直增大B．在到的過程中，E先增大后減小C．在到的過程中，E的變化率一直增大D．在到的過程中，E的變化率一直減小【答案】BC【解析】AB．如圖所示在到的過程中，線框的有效切割長度先變大再變小，當時，有效切割長度最大為，此時，感應電動勢最大，所以在到的過程中，E先增大后減小，故B正確，A錯誤；CD．在到的過程中，設轉過的角度為，由幾何關系可得進入磁場部分線框的面積穿過線圈的磁通量線圈產(chǎn)生的感應電動勢感應電動勢的變化率對求二次導數(shù)得在到的過程中一直變大，所以E的變化率一直增大，故C正確，D錯誤。故選BC。2．（2021·山東·高考真題）迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應電動勢的共同作用下，導體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為r。導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，導體繩長為，地球半徑為R，質量為M，軌道處磁感應強度大小為B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉的影響。據(jù)此可得，電池電動勢為（）A． B．C． D．【答案】A【解析】根據(jù)可得衛(wèi)星做圓周運動的線速度根據(jù)右手定則可知，導體繩產(chǎn)生的感應電動勢相當于上端為正極的電源，其大小為因導線繩所受阻力f與安培力F平衡，則安培力與速度方向相同，可知導線繩中的電流方向向下，即電池電動勢大于導線繩切割磁感線產(chǎn)生的電動勢，可得解得故選A。3．（2021·山東·高考真題）如圖所示，電阻不計的光滑U形金屬導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（）A．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【答案】ABD【解析】AB．在I區(qū)域中，磁感應強度為，感應電動勢感應電動勢恒定，所以導體棒上的感應電流恒為導體棒進入Ⅱ區(qū)域后，導體切割磁感線，產(chǎn)生一個感應電動勢，因為導體棒到達點后又能上行，說明加速度始終沿斜面向上，下行和上行經(jīng)過點的受力分析如圖設下行、上行過b時導體棒的速度分別為，，則下行過b時導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電流為下行過b時導體棒上的電流為下行過b時，根據(jù)牛頓第二定律可知上行過b時，切割磁感線的產(chǎn)出的感應電動勢為上行過b時導體棒上的電流為根據(jù)牛頓第二定律可知比較加速度大小可知由于段距離不變，下行過程中加速度大，上行過程中加速度小，所以金屬板下行過經(jīng)過點時的速度大于上行經(jīng)過點時的速度，AB正確；CD．導體棒上行時，加速度與速度同向，則導體棒做加速度減小的加速度運動，則一定能回到無磁場區(qū)。由AB分析可得，導體棒進磁場Ⅱ區(qū)（下行進磁場）的速度大于出磁場Ⅱ區(qū)（下行進磁場）的速度，導體棒在無磁場區(qū)做加速度相同的減速運動則金屬棒不能回到處，C錯誤，D正確。故選ABD。4．（2020·山東·高考真題）如圖所示，平面直角坐標系的第一和第二象限分別存在磁感應強度大小相等、方向相反且垂直于坐標平面的勻強磁場，圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運動（不發(fā)生轉動）。從圖示位置開始計時，4s末bc邊剛好進入磁場。在此過程中，導體框內(nèi)感應電流的大小為I，ab邊所受安培力的大小為Fab，二者與時間t的關系圖像，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】BC【解析】AB．因為4s末bc邊剛好進入磁場，可知線框的速度每秒運動一個方格，故在0~1s內(nèi)只有ae邊切割磁場，設方格邊長為L，根據(jù)可知電流恒定；2s末時線框在第二象限長度最長，此時有可知2~4s線框有一部分進入第一象限，電流減小，在4s末同理可得綜上分析可知A錯誤，B正確；CD．根據(jù)可知在0~1s內(nèi)ab邊所受的安培力線性增加；1s末安培力為在2s末可得安培力為所以有；由圖像可知C正確，D錯誤。故選BC?！就黄凭毩暋?．（2022·山東·高三學業(yè)考試）如圖所示，光滑金屬導軌M、N互相平行，相距為L，兩金屬棒a和b垂直于導軌且緊靠著放置，它們的質量均為m，在兩導軌之間的電阻均為R。整個裝置位于水平面內(nèi)，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導軌電阻忽略不計，長度足夠長。t＝0時刻對棒a施加一平行于導軌的恒力F，在t＝t1時刻電路中電流恰好達到穩(wěn)定，然后在時刻撤去力F。則（）A．t1時刻兩金屬棒的加速度相同B．在t1～（t1+Δt）時間內(nèi)a、b兩棒位移之差為C．撤去力F后，導軌之間的電勢差UMN逐漸增大D．撤去力F后，兩個導體棒最終速度為【答案】ABD【解析】A．a(chǎn)棒在拉力F作用下向右做加速運動切割磁感線，與b棒組成回路，所以b棒在安培力作用下向右做加速運動，電路中的總電動勢為a棒做加速度減小的加速，b棒做加速度增大的加速，當加速度相等時，電路中的電流恒定，故t1時刻兩金屬棒的加速度相同，A正確；B．t1時刻由牛頓第二定律，對a對b故即其中解得因為在t1～（t1+Δt）時間內(nèi)，兩桿速度差保持不變，故a、b兩棒位移之差為B正確；C．撤去力F后，由閉合電路歐姆定律可知由動量守恒可知即所以恒定，C錯誤；D．撤去力F后，兩個導體棒水平方向合外力為零，動量守恒，最終二者共速，設共速速度為v。全過程兩金屬棒受到的安培力始終等大、反向，作用時間相等，故安培力對兩金屬棒的沖量等大、反向。設全過程安培力對金屬棒的沖量大小為I安，規(guī)定向右為正方向，對金屬棒a應用動量定理可得對b應用動量定理可得聯(lián)立可得D正確。故選ABD。2．（2022·山東淄博·三模）如圖所示，空心“十”字形金屬框ABCDEFGHIJKL各邊邊長相等，均為a，總阻值為R。在金屬框的右上側足夠大的空間存在垂直金屬框所在平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為，金屬框上A、K兩點的連線與磁場的邊界虛線重合，在同一平面內(nèi)建有沿FL連線方向的x軸。某時刻開始，金屬框以恒定的速度沿x軸方向進入磁場（規(guī)定電流逆時針方向為正方向），則在進入磁場過程中，穿過金屬框的磁通量、金屬框中的電流i隨時間t變化的關系圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】AB．從線圈開始進入磁場開始到BLJ點進入磁場，經(jīng)過的時間為穿過線圈的磁通量從零增加到，且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大；從線圈BLJ點進入磁場到CI點進入磁場，經(jīng)過的時間為穿過線圈的磁通量從零增加到，且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變小；從線圈CI點進入磁場開始到DFH點進入磁場，經(jīng)過的時間為穿過線圈的磁通量從增加到，且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大；從線圈DFH點進入磁場開始到EG點進入磁場，經(jīng)過的時間為穿過線圈的磁通量從增加到，且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變??；則圖像A正確，B錯誤；CD．根據(jù)楞次定律可判斷，磁通量向里增多，金屬框在勻速進入磁場的過程中，電流方向始終為逆時針方向，故圖像D肯定是錯誤的；由圖可知，金屬框進入磁場過程中，經(jīng)過時間切割磁感線的等效長度從0均勻增加到等于BJ連線長度，經(jīng)過相等的時間，均勻減小到等于CI連線長度，又經(jīng)過均勻增加到等于DH連線長度，最后再經(jīng)過均勻減小到0，完全進入磁場，根據(jù)幾何關系可知長度關系為BJ=DH=2CI則根據(jù)可知，故C正確，D錯誤。故選AC。3．（2022·山東師范大學附中模擬預測）如圖甲所示，正方形導線框abcd放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示。t=0時刻，磁感應強度B的方向垂直紙面向外，感應電流以逆時針為正方向，cd邊所受安培力的方向以垂直cd邊向下為正方向。下列關于感應電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．【答案】BD【解析】設正方形導線框邊長為L，電阻為R，在0~2s，垂直紙面向外的磁場減弱，由楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由減小到零。2s~3s內(nèi)，垂直紙面向里的磁場增強，由楞次定律可知，感應電流的方向為逆時針方向，為正方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，由零增大到3s?4s內(nèi)垂直紙面向里的磁場減弱，由楞次定律可知，感應電流的方向為順時針方向，為負方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向下，為正方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由減小到零4s~6s內(nèi)垂直紙面向外的磁場增強，由楞次定律可知，感應電流的方向為順時針方向，為負方向，感應電流大小電流是恒定值。由左手定則可知，cd邊所受安培力方向向上，為負方向，大小為安培力與磁感應強度成正比，數(shù)值由零增大到由以上分析計算可得AC錯誤，BD正確。故選BD。4．（2022·山東·煙臺二中模擬預測）如圖所示，間距的光滑U形金屬導軌固定在絕緣斜面上，斜面傾角。區(qū)域I、Ⅱ分別以PQ、MN為邊界，均存在垂直于斜面向上的磁場，I區(qū)中磁感應強度從0開始隨時間均勻增加，Ⅱ區(qū)中為勻強磁場，磁感應強度，PQ與MN之間為無磁場區(qū)域。質量、電阻的導體棒垂直于導軌放置，從兩磁場之間的無磁場區(qū)域由靜止釋放，經(jīng)過進入Ⅱ區(qū)恰好勻速下滑。運動中棒與導軌始終保持良好接觸，導軌足夠長且電阻不計。重力加速度，。則下列說法正確的是（）A．進入Ⅱ區(qū)后，導體棒中的電流B．無磁場區(qū)域的面積至少為C．前2s導體棒產(chǎn)生的焦耳熱D．若I區(qū)磁場面積為，則I區(qū)的磁感應強度隨時間變化的表達式為【答案】AC【解析】A．進入Ⅱ區(qū)恰好勻速下滑，則導體棒中的電流為故A正確；B．導體棒進入Ⅱ區(qū)域磁場的速度為根據(jù)牛頓第二定律導體棒在無磁場區(qū)域做勻加速直線運動，則無磁場區(qū)域的面積最小值為代入數(shù)據(jù)得故B錯誤；C．導體棒進入Ⅱ區(qū)域后，I區(qū)中磁感應強度變化產(chǎn)生的感生電動勢為E1,Ⅱ區(qū)域導體棒切割磁場產(chǎn)生的動生電動勢為E2，則感生電動勢為前2s導體棒未切割磁場，則產(chǎn)生的焦耳熱為故C正確；D．根據(jù)I區(qū)磁場的變化率為I區(qū)中磁感應強度從0開始隨時間均勻增加，則I區(qū)的磁感應強度隨時間變化的表達式為故D錯誤。故選AC。5．（2022·山東臨沂·三模）如圖所示，絕緣的水平面上固定有兩條平行的光滑金屬導軌，導軌電阻不計，兩相同金屬棒a、b垂直導軌放置，其右側矩形區(qū)域內(nèi)存在恒定的勻強磁場，磁場方向豎直向上?，F(xiàn)兩金屬棒分別以初速度和同時沿導軌自由運動，先后進入磁場區(qū)域。已知a棒離開磁場區(qū)域時b棒已經(jīng)進入磁場區(qū)域，則a棒從進入磁場到剛好離開磁場區(qū)域的過程中，電流i隨時間t的變化圖像可能正確的有（）A． B．C． D．【答案】AC【解析】a棒以速度2v0先進入磁場切割磁感線產(chǎn)生的感應電流為a棒受安培阻力做變加速直線運動，感應電流也隨之減小，即圖像的斜率逐漸變??；設當b棒剛進入磁場時a棒減速的速度為，此時的瞬時電流為若，即此時雙棒雙電源反接，電流為零，不受安培力，兩棒均勻速運動離開，圖像中無電流的圖像；若，即此時雙棒雙電源的電動勢不等要抵消一部分，因b棒的速度大，電流方向以b棒的流向，與原a棒的流向相反即為負，大小為b棒通電受安培力要減速，a棒受安培力而加速，則電流逐漸減小；由以上分析可知，AC正確，BD錯誤。故選AC。6．（2022·山東棗莊·模擬預測）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形區(qū)域，O為圓心，AOD為半圓的水平直徑，區(qū)域內(nèi)有磁感應強度大小為B、方向垂直于豎直平面向里的勻強磁場。在A、D兩點各固定一顆水平的光滑釘子，一個由細軟導線制成的閉合導線框ACDE掛在兩顆釘子上，在導線框的E處有一個動滑輪，動滑輪下面掛重物，使導線處于繃緊狀態(tài)。設導線框的電阻為r，圓的半徑為R，從t=0時刻開始，將導線上的C點繞圓心O以恒定角速度ω從A點沿圓弧移動到D點，此過程中不考慮導線中產(chǎn)生的磁場。在C從A點移動到D點的過程中，下列說法正確的是（）A．導線框中的感應電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向B．導線框中產(chǎn)生的電熱為C．通過導線框橫截面的電荷量為D．導線框中感應電動勢隨時間t的變化關系為【答案】AD【解析】A．設轉過角度為θ=ωt，根據(jù)幾何知識知，線框上部分的三角形的面積磁通量為Φ=BR2sinθ=BR2sinωt導線框中磁通量（方向向里）先增大后減小，由楞次定律知感應電流磁場先向外后向里，感應電流先逆時針方向，后順時針方向，A正確；D．根據(jù)法拉第電磁感應定律知e=ωBR2cosωtD正確；C．根據(jù)C點從A移動到D的過程中，=0，所以q=0，C錯誤；B．根據(jù)D項分析知電動勢有效值為故電熱故B錯誤。故選AD。7．（2022·山東濰坊·高三階段練習）如圖所示，一足夠長的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個中心輻射的磁場（磁場水平向外），一個與磁鐵同軸的圓形金屬環(huán)，環(huán)的質量m=0.2kg，環(huán)單位長度的電阻為，半徑r=0.1m（大于圓柱形磁鐵的半徑）。金屬環(huán)由靜止開始下落，環(huán)面始終水平，金屬環(huán)切割處的磁感應強度大小均為B=0.5T，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。則（）A．環(huán)下落過程的最大速度為4m/sB．環(huán)下落過程中，先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動C．若下落時間為2s時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則這個過程通過環(huán)截面的電荷量是D．若下落高度為3m時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則這個過程環(huán)產(chǎn)生的熱量為6J【答案】AC【解析】A．金屬環(huán)達到最大速度時，加速度為0，受力平衡設金屬環(huán)的最大速度為vm，則解得故A正確；B．環(huán)下落過程中可得加速度不是恒定的，所以先做變加速直線運動，然后勻速直線運動，故B錯誤；C．若下落時間為2s時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，根據(jù)動量定理則有其中聯(lián)立可得故C正確；D．若下落高度為3m時環(huán)已經(jīng)達到最大速度，則得故D錯誤。故選AC。8．（2022·山東省實驗中學模擬預測）如圖甲所示，兩光滑平行金屬導軌固定在水平面上，虛線PQ右側有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小B=5T，導體棒MN和正方形導線框abcd靜止在PQ右側的導軌上，且導體棒MN和導線框的兩邊都垂直于導軌，導線框的邊長、導體棒MN的長度及導軌的寬度都為L=0.2m?，F(xiàn)固定導線框，將與MN垂直的水平恒力作用在導體棒MN的中點上，水平恒力的大小F=2N，當MN達到最大速度后撤掉恒力，同時釋放導線框，經(jīng)過一段時間，導線框達到最大速度，此時導線框cd邊還沒有到達虛線PQ處，又經(jīng)過一段時間，當導線框的cd邊到達虛線PQ時，立即將導體棒MN固定。已知導體棒MN和導線框的質量都為m=0.1kg；導體棒MN及導線框邊的電阻都為，導軌和導線框其余電阻不計，導體棒MN與導線框一直沒有接觸，則下列說法正確的是（）A．導線框的最大速度為2m/sB．導線框完全出磁場時速度為1m/sC．導線框離開磁場的過程中，整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為0.05JD．導線框離開磁場的過程中，導體棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱為0.025J【答案】ABD【解析】A．當MN達到最大速度時，有解得當MN達到最大速度撤掉恒力后，導體棒減速，線框加速，線框速度與導體棒速度相等時線框速度為最大值，之后導體棒與線框一起做勻速直線運動，該過程中導體棒和線框