专题14破解电磁感应中的感应电动势、电荷量、热量、单双棒-冲刺高考物理小题限时集训(原卷版)

14破解电磁感应中的感应电动势、电荷量、热量、单双棒难度：★★★★☆建议用时：30分钟正确率：/151．（2023·河南·统考二模）如图所示，用均匀导线做成的单匝正方形线圈的面积为S，正方形的一半放在垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，a，b分别为两对边的中点，线圈的总电阻为R。下列说法正确的是（）A．当磁场的磁感应强度增大时，线圈中的电流沿顺时针方向B．当磁场的磁感应强度以ΔBΔC．在磁场的磁感应强度大小由B减小到零的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为BSD．在线圈以ab为轴转动一周的过程中，某一段时间内线圈中没有感应电流2．（2022·浙江·统考高考真题）如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d（d≪r），则（）A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向B．圆管的感应电动势大小为kπC．圆管的热功率大小为πdℎD．轻绳对圆管的拉力随时间减小3．（2021·广东·高考真题）(多选)如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（）A．杆OP产生的感应电动势恒定B．杆OP受到的安培力不变C．杆MN做匀加速直线运动D．杆MN中的电流逐渐减小4．（2023·辽宁·模拟预测）在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻也为R，半径为r2（r2<r1）的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计。t＝0时闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（）A．线圈中产生的感应电动势的大小为B0πC．t0时间内流过R1的电量为B0πr5．（2023·河南·统考二模）(多选)如图所示，匝数为100的矩形导线圈abcd处于磁感应强度大小为22πT的水平匀强磁场中，线圈的面积为0.08m2、电阻为1Ω。线圈绕垂直于磁场的轴OO′以角速度20πrad/sA．通过电阻的交变电流的频率是0.1HzB．线圈中产生的感应电动势的有效值为80VC．电压表V的示数为40VD．线圈的发热功率为16W6．（2023·辽宁·模拟预测）如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向成60°角斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒ab垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，斜向右下方为安培力的正方向，则在0~t1时间内，能正确反映电阻R的热功率P、流过导体棒ab的电流i、导体棒ab所受水平外力F及安培力FAA． B．C． D．7．（2023·重庆·模拟预测）(多选)如图所示，水平光滑的U形导体框间距为L，右端连接一阻值为R的电阻，质量为m、长为2L、电阻为r的导体棒PQ垂直静置于导体框上，并与之接触良好。整个装置处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，不计导体框电阻。t＝0时，PQ棒以水平向左的初速度v0开始运动，运动距离为xA．t＝0时，PQ棒两端电压UPQ等于B．PQ棒运动的总时间为2xC．PQ棒运动过程中克服安培力做功为1D．整个过程通过电阻R的电荷量2BLx8．（2023·湖南郴州·统考三模）(多选)如图甲所示，两根间距为L=1.0m、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨底端接入一阻值为R=2.0Ω的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为m=0.2kg、电阻为r=1.0Ω的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上F=2.0N的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的v−t图像，重力加速度g=10A．匀强磁场的磁感应强度B=2TB．前2s内通过电阻C．前2s内金属杆通过的位移为4mD．前4s内电阻R产生的热量为6.2J9．（2023·山东·模拟）如图甲、乙所示的电路中，两光滑平行导轨之间的距离均为L，在两导轨之间的平面内都有垂直导轨平面向下、磁感应强度为B的匀强磁场，两金属杆完全相同、阻值均为r，均与导轨接触良好。图甲中导轨的左端接有阻值为R的定值电阻，金属杆在水平拉力的作用下以速度v水平向右做匀速运动；图乙中导轨的左端接有内阻不计的电源，金属杆通过跨过定滑轮的绝缘轻绳与一重物相连，杆正以速度v水平向右做匀速运动，电路中的电流为I。若导轨电阻不计，忽略所有摩擦，则下列说法正确的是（）A．两杆所受安培力的方向相同B．图甲、乙中两杆所受安培力大小之比为BLvC．在时间Δt内图甲中金属杆产生的热量为D．在时间Δt内图乙中电源输出的能量为10．（2023·山东·模拟预测）(多选)如图（a），由水平、竖直两段构成的“”形平行金属导轨固定，处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）（B向上为正）。两端打有小孔的导体棒PQ水平套在竖直导轨上并与导轨保持良好接触，PQ中点与物块A用轻绳经光滑定滑轮相连。已知导轨间距d=0.5m，导轨水平段长L=2m；A的质量m=0.09kg，PQ的质量M=0.11kg；PQ与导杆间的动摩擦因数μ=0.25（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），回路总电阻R=0.5Ω；竖直导杆，轻绳足够长，重力加速度g=10mA．t=0时刻，通过PQ棒的电流为2.5B．0.2s末，PQC．0~2s内，PQ棒的最大加速度为D．2s末，PQ棒的速率为11．（2023·甘肃·统考一模）(多选)如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨间的距离L，导轨所在平面与水平面夹角为θ。空间存在磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面的匀强磁场。垂直导轨放置的一质量m的金属棒ab由一劲度系数为k的轻弹簧连在导轨上端，金属棒由静止释放时弹簧处于原长，下行x时导体棒速度最大。已知金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．向下运动时通过金属棒ab的电流方向从a到bB．金属棒运动过程中的最大速度为(mgC．金属棒速度最大时弹簧的弹性势能为mgxD．从释放金属棒到最后稳定过程中，回路中产生的焦耳热为(mg12．（2023·黑龙江·统考一模）(多选)如图所示，倾角θ=37°的足够长平行金属导轨宽度为L=1m，其上端连接电阻R=2Ω，等高的两点P、Q上方导轨光滑，其空间内有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=3T，P、Q两点下方导轨不光滑，空间无磁场．质量为3kg、电阻为2Ω的金属棒b放置在P、Q位置，将质量为1kg、电阻为1Ω的金属棒a从P、Q上方某位置由静止释放，当a棒匀速运动时与静止的b棒发生弹性碰撞，碰撞后a棒运动13A．a棒匀速运动速度大小为5B．b棒运动的位移大小5C．a棒沿导轨向上运动到最高点所用时间为0.25D．两棒可以发生两次碰撞13．（2023·安徽·模拟预测）(多选)如图所示，两根平行且光滑的金属导轨由圆弧部分和水平部分组成，圆弧部分由两段间距为2l、竖直放置的四分之一圆弧导轨构成，水平部分由足够长、但不等宽的水平导轨构成，水平导轨的宽、窄部分间距分别为2l、l，虚线MN右侧导轨区域处于竖直向上的匀强磁场中，宽、窄两部分区域内的磁感应强度大小分别为B、2B。金属棒ab与cd的质量均为m、电阻均为R，长度分别为l、2l，金属棒ab静止在窄导轨上。现将金属棒cd从圆弧轨道上距水平导轨ℎ高度处由静止释放，在此后的运动过程中，cd始终在宽导轨上运动，ab始终在窄导轨上运动，两金属棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好。导轨各部分之间均平滑连接，导轨电阻不计，重力加速度为g，则（）A．金属棒cd刚进入磁场时的速度大小为gℎB．通过金属棒ab的最大电流为BlC．整个过程中金属棒cd上产生的焦耳热为1D．整个过程中通过金属棒cd的电荷量为m14．（2023·山东临沂·统考一模）(多选)如图所示，两电阻不计的光滑平行导轨水平放置，MN部分的宽度为2l，PQ部分的宽度为l，金属棒a和b的质量分别为2m和m，其电阻大小分别为2R和R，a和b分别静止在MN和PQ上，垂直于导轨且相距足够远，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对金属棒a施加水平向右的恒力F，两棒运动时始终保持平行且a总在MN上运动，b总在PQ上运动，经过足够长时间后，下列说法正确的是（

）A．金属棒a与b均做匀速直线运动且距离逐渐减小B．金属棒a与b均做匀变速运动且加速度之比为1：2C．流过金属棒a的电流大小为2FD．回路中的感应电动势保持不变大小为FR15．（2023·山东烟台·统考一模）(多选)如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下