2020版高考物理全程训练计划课练31电磁感应定律的综合应用含解析26

1、眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跳专业文档电磁感应定律的综合应用小题狂练01小题是基础练小题提分快1.眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跣专业文档名师原创（多选）如图所示是世界上早期制造的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中. 实验时用导线 A连接铜盘的中心， 用导线B连接铜盘的边缘，则下列说法中正确的是（）A. 若导线A、B连接，用外力摇手柄使铜盘转动，闭合电路中会产生感应电流B. 若导线A、B连接，用外力摇手柄使铜盘转动，则B端电势高于A端C. 若导线A、B与外电源连接，当 A接电源正极时，从上向下看铜盘会逆时针转动D. 若导线A B连接一用电器，当用外

2、力摇手柄使铜盘匀速转动时，则有交变电流流过 用电器答案：AC解析：若逆时针摇手柄（从上向下看），由右手定则可知，产生的感应电流从导线 A流出, 导线A相当于连接电源正极，电势高，A正确，B错误；若将导线 A B连接外电源，A接正极时，则由左手定则可知，铜盘会逆时针转动，C正确；若导线 A B连接一用电器，当用外力摇手柄使铜盘匀速转动起来时，产生的是直流电，D错误.2.名师原创一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框abed固定不动，其中矩形区域efed存在磁场（未画出），磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度大小B随时间t均匀变A B化，且 t = k（k>0），已知ab= fe = 4L,

3、 be= 5L,已知L长度的电阻为 r，则导线框 abed中的电流为（）8kL2A 9r25kL218r4kL2C 9r225kL9r眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跳专业文档答案：A解析：电路中的总电阻为 R= 18r,电路中的感应电动势为E=#BS= 16kL2,导线框abed2中的电流为I = -= 8-，选项A正确.R 9r3.KX K « XbM * X¥母题改编在范围足够大、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B= 0.2 T的匀强磁场中，有一水平放置的光滑金属框架，宽度L= 0.4 m如图所示，框架上放置一质量为m=0.05 kg、长度为L、电阻为r = 1 Q的金

4、属杆MN且金属杆MN始终与金属框架接触良好， 金属框架电阻不计，左侧a、b端连一阻值为 R= 3 Q的电阻，且b端接地.若金属杆MN在水平外力F的作用下以恒定的加速度 a= 2 n/s2由静止开始向右做匀加速运动，则下列说 法正确的是（）A. 在5 s内流过电阻R的电荷量为0.1 CB. 5 s末回路中的电流为 0.8 AC. 5 s末a端处的电势为0.6 VD. 如果5 s末外力消失，最后金属杆将停止运动，5 s后电阻R产生的热量为2.5 J答案：C12 X解析：在t = 5 s内金属杆的位移 x = gat = 25 m,5 s内的平均速度 v =, = 5 n/s,故E平均感应电动势 E

5、 = BLv = 0.4 V,在5 s内流过电阻R的电荷量为q = t = 0.5 C,R+ rA错误；5 s末金属杆的速度 v = at = 10 n/s,此时感应电动势 E= BLv，则回路中的电流为BLvI = 0.2 A, B错误；5 s末a点的电势 $ a = Uab= IR = 0.6 V, C正确；如果 5 s末外R十r力消失，最后金属杆将停止运动，5s末金属杆的动能将转化为整个回路中产生的热量，所R 12以电阻R产生的热量为R十y 2m'/= 1.875 J, D错误.4.名师原创如图甲所示，单匝矩形线圈abed垂直固定在匀强磁场中. 规定垂直纸面 向里为磁感应强度的正

6、方向，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.以逆时针方向为电流正方向，以向右方向为安培力正方向，下列关于be段导线中的感应电流i和受到的安培力F随时间变化的图象正确的是 （）眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跣专业文档眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跳专业文档LLFtJ>_J o.o.sr 丁5 11ucsrf1答案：B解析：00.5T时间内，磁感应强度减小，方向垂直纸面向里，由楞次定律可知，产生的感应电流沿顺时针方向，为负，同理可知,0.5TT时间内，电流为正，由法拉第电磁感眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跣专业文档应定律可知，00.5T时间内通过be段导线的电流是0.5TT时间内通过be段导线的

7、63;, AE A A B错，B对；由安培力公式f= bil, 1 = r, e=krS可知，t =T时be段导线受到的安 培力大小是t = 0时be段导线受到的安培力大小的 4倍，C D均错.5.新情景题（多选）如图所示为粗细均匀的铜导线制成的半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为 B,但方向相反,圆环的电阻为2R. 一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心 0点紧贴着圆环以 角速度3沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好，则金属棒旋转周的过程中（）A.金属棒中电流方向始终由N到MB.金属棒中电流的大小始终为

8、2Bwr23RC.金属棒两端的电压大小始终为打2D.电路中产生的热量为2 44 n wB r3R答案：BCD解析：根据右手定则可知，金属棒在题图所示位置时，电流方向由M到N,当金属棒经过直径PQ后，电流方向由N到M A错误；根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动1R .R R势E= 2X 2B®r= Br,等效电路如图所示，两半圆环并联的总电阻为R总=r+ r= 2，所,、EBor 2B«r“以金属棒中的电流为 I = r + R= i=一3只，B正确；金属棒两端的电压大小为总-R+ R22 R 2 nQ= 1 ( + R)-=2o4 n oB 2r3R4-,D正确.6

9、.gBor, c正确；金属棒旋转一周的过程中，电路中产生的热量为母题改编如图所示，A和B是两个完全相同的灯泡，C和D都是理想二极管，两二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大，L是带铁芯的线圈，其自感系数很大，直流电阻忽略不计.下列说法正确的是 （）A. 开关S闭合，A先亮B. 开关S闭合，A、B同时亮C. 开关S断开，B逐渐熄灭D.开关S断开,A闪亮一下，然后逐渐熄灭答案：D解析：开关S闭合瞬间,线圈中电流逐渐增大,线圈中产生的感应电动势会阻碍电流的增加，故B逐渐变亮，二极管D反向不导通，故 A不亮，选项 A B错误；开关S断开瞬间,B立刻熄灭，由于二极管正向导通，故线圈与A形成回路，A闪亮一下

10、，然后逐渐熄灭，故 选项C错误，D正确.7.预测新题（多选）如图所示，在地面上方空间存在有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场在磁场中有一长为L、内壁光滑且绝缘的细筒 MN竖直（纸面）放置，筒 的底部有一质量为 m带电荷量为+ q的小球，现使细筒 MN沿垂直磁场方向水平向右以 V。的速度匀速运动，重力加速度大小为 g,设小球所带电荷量不变. 下列说法正确的是（）V0 =器则小球能沿筒壁上升vo = 2Bqg,则经过时间t =-g小球从M端离开细筒C.V0 =晋则小球离开细筒M端时对地的速度大小为2 2八.2mg2gL+ 阴2B.D.答案:BDmg1V0 = 2Bq则小球对筒底的压力大

11、小为2mg解析:由题意可知，细筒内带正电的小球将随筒一起向右运动，它在磁场中将受到向上M端离开细筒,的洛伦兹力作用，Fy= Bqvo,若Vo=器，有Fy = mg小球不能沿筒壁上升，A错误；若vo= 在竖直方向有 Bqvo mg= ma根据L= *at2，则小球经过时间t =正确；若vo= 2Bqg小球离开M端时的速度水平分量 Vx= vo = 2閉，竖直分量 *= at =2gL, 球的支持力大小 N= mg- Bqvo = ；mg,由牛顿第三定律可知 D正确.所以小球离开 M端时对地的速度大小2 24mgB2q2，C错误；若vo= mg，则筒底对小2Bq& 2019 内蒙古包头一中

12、检测 （多选）如图甲所示，很长的粗糙的导轨MN和PQ水平平行放置，MP之间有一定值电阻 R,金属棒ab的电阻为r，不计导轨电阻，整个装置处于 垂直纸面向里的匀强磁场中，t = 0时刻，ab棒从静止开始，在外力 F作用下沿导轨向右运动，金属棒ab中的电流随时间变化如图乙所示，则下列关于ab棒的加速度a随时间t变化的图象，R上通过的电荷量 qR随时间的平方t2变化的图象，正确的是（）A答案：BCRlvk r I r解析：设金属棒长L, I = kt，则由欧姆定律可知：1 =硏=kt，所以Rt ,即有k a=R+ rRL=常数，故A错误,R正确；由电路原理可知：通过R的电流等于通过金1 1 2属棒a

13、b的电流，所以qR= 2It = 2kt2,故C正确，D错误；故选B、C9. 2019 湖北省黄冈中学质检 如图甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是 （）A. 从上往下看，01 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向B. 01 s内圆环有扩张的趋势C. 3 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力D. 12 s内和23 s内圆环中的感应电流方向相反答案：A解析：由题图乙知，01 s内螺线管中电流逐渐增大，穿过圆环向上的磁通量增大，由楞次定律知，从上往下看，01 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向，圆环

14、中感应电流产生的磁场向下，圆环有缩小的趋势，选项A正确、B错误；同理可得12 s内和23 s内圆环中的感应电流方向相同，选项D错误；3 s末电流的变化率为 0,螺线管中磁感应强度的变化率为0，在圆环中不产生感应电流，圆环对桌面的压力等于圆环的重力，选项C错误.10.2019 河北省定州中学检测（多选）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m电阻 也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中现使金属棒以初速度Vo沿导轨向右运动，若在整个运动过程中通过金属棒的电荷量为q.下列说

15、法正确的是（）A. 金属棒在导轨上做匀减速运动1B. 整个过程中金属棒克服安培力做的功为2mV2c.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为2qR1 2D. 整个过程中电阻 R上产生的焦耳热为gm"答案：BCE= BLv，线框中产生的感应电2 2BLvF= BIL = 2R，金属棒在安培力解析：金属棒向右运动，切割磁感线产生的感应电动势E BLv一 、亠流I = R+ R= 2R，金属棒受到的安培力水平向左，大小为作用下做减速运动，速度变小，安培力变小，加速度变小，选项A错.直到速度减小到 0,安培力变为0，金属棒停止运动，此过程根据动能定理，金属棒克服安培力做的功等于减少1 2 的动能

16、，即gm",选项B对.通过金属棒的电荷量 q= I x At =石x At ="2Rx At =一2R =b2R,可得位移x =等，选项c对.整个电路即金属棒和电阻R上产生的总热量等于克服1 2 1 2安培力做的功，即2mVL所以电阻R上产生的热量小于2mv0,选项D错.11. （多选）在水平放置的两条平行光滑直导轨上有一垂直其放置的金属棒ab,匀强磁场与轨道平面垂直，磁场方向如图所示，导轨接有两定值电阻及电阻箱R, R = 5 Q , Rz= 6Q,其余电阻不计.电路中的电压表量程为010 V电流表的量程为 03 A,现将R调至30 Q，用F= 40 N的水平向右的力使

17、ab垂直导轨向右平移，当棒 ab达到稳定状态时，两 电表中有一表正好达到满偏，而另一表未达到满偏.则下列说法正确的是（）眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跳专业文档11XXA. 当棒ab达到稳定状态时，电流表满偏B. 当棒ab达到稳定状态时，电压表满偏C. 当棒ab达到稳定状态时，棒 ab的速度是1 m/sD. 当棒ab达到稳定状态时，棒 ab的速度是2 m/s答案：BCU解析：假设电压表满偏，则通过电流表的电流为I = “ = 2 A<3 A.所以电压表可以R2R0R2 + R）满偏，此时电流表的示数为2 A,故A错误，B正确；棒ab匀速运动时，水平拉力 F与安培力大小相等，则有 Fa= F

18、= BIL，得BL= F= 20 N/A 感应电动势 E= U+ IR1 = （10 + 2X 5） VE 20=20 V,又 E= BLv，则得 v=y=乔 m/s= 1 mfs，故 C正确，D错误.BL 2012. （多选）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够持续发 光.某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的导电圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心 O的金属轴OQ以角速度 3逆时针匀速转动（俯视）.圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条 OR OQ OR辐条互成120°角.在圆环左半部分张角也为120°角的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环

19、平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴OC2与圆环的边缘之间通过电刷 M N与一个LED灯相连.假设LED灯电阻为r，其他电阻不计，从辐 条OP进入磁场开始计时.下列说法中正确的是（）A. 在辐条 OP转过120°的过程中， OR两端电压U= :BL23B. OP转过120°的过程中通过LED灯的电流I =BL238rC.整个装置消耗的电能Q=2 4noB L8rD.增加导电圆环的直径可以使LED灯发光时更亮答案：BCD眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跣专业文档眼皮蹦跳跳专业文档 眼皮蹦跳跳专业文档另外两根金属辐条和BL23台匕冃匕E2E2Q= R-t = 4r32n n3B

20、, C正确；由LED灯中电流为I uBr3知，增大角速度、增大磁惑应强度、增加导电圆环的直径、 减小辐条的电阻和 LED灯的电阻均可以使 LED灯变得更亮，故D正确.13.解析：辐条0P进入磁场匀速转动时有 E= BL32L，在电路中0P相当于内阻为r的电源,LED灯并联，故而电路的总电阻 R= 4-, OP两端的电压为电源的路端电2流过LED灯的电流是I = U=罟，A错误，B正确；整个装置消耗的电眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跣专业文档磁场方(多选)如图所示，两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中,向与轨道平面垂直.导轨间距为L, 一端接有电阻 R,导轨所在位置处的磁感应强度大小

21、均为B,将一质量为 m的金属导体棒PQ从图示位置(导轨的半径与竖直方向的夹角为0 )由静止释放,导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是导体棒PQ有可能回到初始位置B.导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大C.导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为 mgr(1 cos 0)D.导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过r的电荷量B0RLR答案：CD因此导体棒不可解析：导体棒运动过程中不断克服安培力做功，将机械能转化为电能, 能回到初始位置，故 A错误；导体棒PQ第一次运动到最低点时在水平方向上所受合力与速度反向，速度不可能最大，故 B错误；导体棒最后一定静止在最

22、低点，根据能量守恒定律得A BL0rR的电荷量为q= d = D ,R R电阻R上产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即Q= Ep= mgr(1 cos 0 )，故C正确；导 体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过故D正确.课时测评C31综合提能力课时练赢高分、选择题1.如图所示，用一条横截面积为S的硬导线做成一个边长为L的正方形，把正方形的半固定在均匀增大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里， 磁感应强度大小随时间的变化P.则下列说法正确率AB= k（k>°），虚线ab与正方形的一条对角线重合，导线的电阻率为的是（）线框中产生顺时针方向的感应电流B.线框具有扩张的趋

23、势C.若某时刻的磁感应强度为B,则线框受到的安培力为-8P-D.kL2线框中a、 b两点间的电势差大小为2答案：C解析：根据楞次定律，线框中产生的感应电流方向沿逆时针方向，故A错误;B增大,线框有收缩的趋势，故B错误；由法拉第电磁感应定律得:E严/BS=A B - 1At = AtS=At 2L2 = 2kL2,因线框电阻 R=p s，那么感应电流大小为E kSLI =，则线框受到的安培力为：F =R 8 pBI X也L = 迟kBLS,故c正确；由上分析，可知,8pab两点间的电势差大小 U=；kL2,故D错误.2.如图所示的直流电路中，当开关S、S2都闭合时,三个灯泡Ll、L2、L3的亮度

24、关系是 Ll>L2>L3.电感L的电阻可忽略，D为理想二极管现断开开关S2,电路达到稳定状态时，再断开开关穿过线框的磁通量增大， 根据楞次定律，感应电流的磁场为了阻碍磁通量的增加,S,则断开开关 S的瞬间，下列判断正确的是（A. Li逐渐变暗，L2、L3均先变亮然后逐渐变暗B. L2立即熄灭，Li、L3均逐渐变暗C. Li、L2、L3均先变亮然后逐渐变暗D. Li逐渐变暗，L2立即熄灭，L3先变亮然后逐渐变暗答案：D是 Li >L2>L3,对应的实解析：当开关S、Sa都闭合时，三个灯泡 Li、La、L3的亮度关系2际功率的关系有 Pi >P2>P3,根据P=

25、 U有 Ri <R<F3.断开S,电路达到稳定状态时，三个灯泡R的亮度不变，再断开开关 S，电感L由于自感，电流继续沿原方向流动，L中电流从I i逐渐减小，则通过Li的电流也逐渐减小.通过 L3的电流在开关 S断开的瞬间比原来的电流大, 此后逐渐变小当开关 S突然断开时，电感 L相当于电源，此时二极管处于反向截止状态,故L2立即熄灭，D正确，A B C错误.3.0角放置，两导轨间距为L,A、C两点间接有阻值为 R的定值电阻.一根质量均匀分布的直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度大小为R的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆的阻值

26、为r,其余部分电阻不计，金属杆与导轨之间的动摩擦因数为 卩.现将外力F沿与导轨平行的方向作用在金属杆上，让其由静止开始沿导轨向上做匀加速直线运动，则下列外力F与作用时间t的图象中正确的是（）mg导轨的支持力 Fn、答案：B解析：分析金属杆在运动过程中的受力情况可知，金属杆受重力 外力F、摩擦力Ff和安培力F安的共同作用，金属杆沿导轨方向向上运动，由牛顿第二定律亠ERLv十，BL2v有 F mgsin 0 F 安一Ff = ma 又 F 安=B0IL , I =-一=-一，所以 F 安=BJL = , Ff =R+ r R+ rR+ rb2l°vmgcos 0, 所以有 F mgsin

27、 0 卩mgcos 0 = ma,又因 v = at，将其代入上式可得R+ r2 2BoL a=t + mgsin B + 口 mgcos 0 + ma,由此表达式可知，选项 B正确.R十r4. 2018 江苏卷，9（多选）如图所示，竖直放置的“ | |”形光滑导轨宽为 L,矩形匀 强磁场I、 n的高和间距均为 d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场I和n时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g.金属杆（）A. 刚进入磁场I时加速度方向竖直向下B. 穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd

28、D.释放时距磁场I上边界的高度h可能小于nigR2B4L4答案：BC解析：根据题述，由金属杆进入磁场I和进入磁场n时速度相等可知，金属杆在磁场I中做减速运动，所以金属杆刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，选项A错误；由于金属杆进入磁场I后做加速度逐渐减小的减速运动，而在两磁场之间做匀加速运动，所以穿过磁场I的时间大于在两磁场之间的运动时间，选项B正确；根据能量守恒定律，金属杆从刚进入磁场I到刚进入磁场n过程动能变化量为0,重力做功为2mgd则金属杆穿过磁场I产生的热量Q= 2mgd而金属杆在两磁场区域的运动情况相同，产生的热量相等，所以金属杆穿F>mg联立解过两磁场产生的总热量为 Q2=

29、2X2mgd= 4mgd,选项C正确；金属杆刚进入磁场I时的速度 v=Q2,进入磁场I时产生的感应电动势E= Blv，感应电流I = R,所受安培力F= BIL , 由于金属杆刚进入磁场I时加速度方向竖直向上，所以安培力大于重力，即mgR得h> 4 4,选项D错误.2B L5. 2019 山西怀仁检测（多选）如图甲所示，光滑的平行导轨 MN PQ固定在水平面上，导轨表面上放着光滑导体棒ab、cd,两棒之间用绝缘细杆连接，两导体棒平行且与导轨垂直.现加一垂直导轨平面的匀强磁场，设磁场方向向下为正， 磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，11 = 2t 0,不计ab、ed间电流的相互作用

30、，不计导轨的电阻，每根导体棒的电阻为R,导轨间距和绝缘细杆的长度均为L.)甲t = to时细杆既不被拉伸也不被压缩B.在0ti时间内，绝缘细杆先被拉伸后被压缩C.在0ti时间内，abed回路中的电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向D.若在011时间内流过导体棒的电荷量为q,贝U 11时刻的磁感应强度大小为 qR答案：ABD解析：由题图乙所示图象可知，t = t 0时磁感应强度为零，导体棒不受安培力作用，细杆既不被拉伸也不被压缩，选项A正确；在0t1时间内，磁通量先向下减少， 后向上增大,由楞次定律可知，感应电流始终沿顺时针方向， 为阻碍磁通量的变化， 两导体棒先有远离的趋势，后有靠近的趋势，则绝缘

31、细杆先被拉伸后被压缩，选项B正确，C错误；设ti时刻磁感应强度的大小为 Bo，根据对称性可知，t = 0时刻磁感应强度的大小也为 Bo，由法拉第电2、 亠一A A B22B0 B0L,、磁感应定律可知感应电动势E=人* = S= L = 一，则回路中感应电流的大小为I = t A t 2t 0 t 022to2 2E若在0t1时间内流过导体棒的电荷量为q,电荷量q= It 1 =豎X 2t 0=巳，则B0= qR,2Rt 0RL2R选项D正确.6. 2019 湖北襄阳四中月考（多选）如图甲所示，轨道左端接有一电容为 C的电容器,导体棒在水平拉力的作用下从静止开始向右运动.电容器两极板间电势差随

32、时间变化的图象如图乙所示，下列关于导体棒运动的速度v、导体棒受到的外力 F随时间变化的图象正确的答案：BD解析：感应电动势与电容器两极板间的电势差相等，即BLv= U,设电容器的U- t图象k的斜率为k,由图乙可知U= kt，导体棒的速度随时间变化的关系为v= t，故选项B正确;BL导体棒做匀加速直线运动，其加速度a= Bl，由C= Q、I = Q,可得I = kC,由牛顿第二定律有F BIL = ma可以得到 F= k BL叶眷，故选项 D正确.BL7. 2019 浙江温州中学月考（多选）如图甲所示，在倾角为B的光滑斜面内分布着垂 直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁

33、感应强度B随时间变化的规律如图乙所示质量为m的矩形金属框从t = 0时刻由静止释放，t3时刻的速度为v,移动的距离为L,重力加速度为g.在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是（）A. tit3时间内金属框中的电流方向不变B. 013时间内金属框做匀加速直线运动C. 0t3时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动1 2D. 0t3时间内金属框中产生的焦耳热为mgLsin 0 -m2答案：AB解析：tit3时间内穿过金属框的磁通量先垂直于斜面向上减小，后垂直于斜面向下增大，根据楞次定律可知，金属框中的电流方向不变，选项A正确；013时间内，金属框的ab边与cd边所受安培力等大反向，金属框所受安培力为

34、零，则所受的合力沿斜面向下，大 小为mgsin 0,做匀加速直线运动，选项B正确，C错误；013时间内，金属框所受的安培1力为零，金属框的机械能守恒，有mgLsin 0=故金属框中产生的焦耳热不等于mglsin 012qmv，选项D错误.& 2019 河北衡水中学检测（多选）一根质量为0.04 kg、电阻为0.5 Q的导线绕 成一个匝数为10匝，高为0.05 m的矩形线圈，将线圈固定在一个质量为0.06 kg、长度与线圈等长的小车上，如图甲所示.线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度V1 = 2 ms进入垂直于纸面向里的有界匀速磁场，磁感应强度B= 1.0 T,运动过程中线圈平面和

35、磁场方向始终垂直.若小车从刚进磁场位置1运动到刚出磁场位置 2的过程中速度v随小车的位移x变化的图象如图乙所示，则根据以上信息可知（）A. 小车的水平长度 I = 10 cmB. 小车的位移x = 15 cm时线圈中的电流I = 1.5 AC. 小车运动到位置 3时的速度为1.0 msD. 小车由位置2运动到位置3的过程中，线圈产生的热量Q= 0.087 5 J答案：AC解析：由题图可知，从x= 0开始，小车进入磁场，线圈中有感应电流，受到安培力作 用，小车做减速运动，速度随位移增大而减小，当x= 10 cm时，线圈完全进入磁场，线圈中感应电流消失，小车做匀速运动，因此小车的水平长度I = 1

36、0 cm,选项A正确.由题图知，当小车的位移 x= 15 cm时线圈全部处在磁场中，磁通量不变，没有感应电流，选项B错误.设小车完全进入磁场中时速度为V2,运动到位置3时的速度为vs,根据动量定理，小车进入磁场的过程有一 nBI 1ht 1= mv mv,而I £ = q1，贝U nBq1h = mv mv2；同理，穿出磁A场的过程有nBq2h = mv mvs;根据q = n=-可知通过线圈横截面的电荷量q1= q2,解得vsR=2v2 v1= （2 X 1.5 2.0） ms= 1.0 ms,选项C正确.线圈进入磁场和离开磁场时，克服1安培力做功，线圈的动能减少，转化成线圈上产生

37、的热量，有Q= 2（M+ m）（v； v 9. 2019 山东胶州二中检测（多选）如图所示，两根等高光滑的°圆弧轨道，半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力F作用下以速度 w向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）A.通过R的电流在均匀减小），解得线圈产生的热量 Q= 0.062 5 J,选项D错误.O.1. 1 1 cfi:FrP/e的/B.金属棒产生的电动势的有效值为2BLV02C.2 2n B L V0r拉力F做的功为4RD

38、.BLr通过R的电荷量为-R答案：BD解析：金属棒沿轨道做匀速圆周运动,设金属棒垂直于磁场方向的分速度为VoCOS 0,0为分速度v与V0之间的夹角，设金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E,感应电流为I，则有E= BLv= BLV0COS0，随水平分速度 v与V。之间夹角的增大，感应电动势逐渐减小,感应电流I = E逐渐减小，而不是均匀减小，选项A错误；金属棒切割磁感线产生的电动势 E= BLv= BLvoCOS 0,其有效值为BLvo - 2BLvo 丐=，选项B正确;金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，电阻R中产生的热量:2BLV0 2_2_Q=R1r2 22 n rB L V

39、0V0 4R ，2. 2冗 rB L V04R ，选项C错误；通A.外力F为恒力B.t =0时，外力大小4BL2vF=nr设拉力做的功为 W,由功能关系，有 WF- mgr= Q得WF= mgr+人 Blr过R的电荷量q = Br-，选项D正确.R RHLXXXKMXXX XMXXXXX10. 2019 湖北八校二联（多选）如图，xOy平面为光滑水平面，现有一长为d宽为L 的线框MNP（在外力F作用下，沿x轴正方向以速度 v做匀速直线运动，空间存在竖直方向n的磁场，磁感应强度B= BoCOS d x（式中Bo为已知量），规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为 R.t = 0时刻MN边恰

40、好在y轴处，则下列说法正确的是 （）n vtC.通过线框的瞬时电流2B0LVCOS d i = R2 2D经过t =专，线框中产生的电热Q=畔答案：BCD解析：因线框沿x轴方向匀速运动，故F= F 安,由图中磁场分布知 F安的大小是变化的,故F不是恒力，A错.t = 0时，x = 0处，B= Bo,两边均切割磁感线且产生的感应电动势方向相同,X= d 处，B=-已，由 E= BLv，又 MN PQE4&L2v贝V E= 2B)Lv, I 0=二，F 安=2B010L=-,R而F=F安，故B对.因线框做匀速直线运动，则有x = vt , B= B0cosn-vt，又 E= 2BLv，故 idn vt2B0LVCOSd,C对.由电流的瞬时值表达式可知此电流为正弦交流电，有效值R迈磐，又Q= I 2Rt，故经过t =R2 2d，线框中产生的电热Q=空罟,D对.二、非选择题