1、1电磁感应一选择题1. （2019 高三考试大纲调研卷 10）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为 L。一个质量为 m、边长也为 L 的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。 t0 时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合 (图中位置)，导线框的速度为 v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置)，导线框的速度刚好为零。此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力)，则A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B. 上升过程中线框产
2、生的热量与下降过程中线框产生的热量相等C. 上升过程中，导线框的加速度逐渐增大D. 上升过 程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率【答案】D【解析】线框运动过程中要产生电能，根据能量守恒定律可知，线框返回原位置时速率减小，则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小，根据动能定理得知，上升过程中合力做功较大，故 A错误；线框产生的焦耳热等于克服安培力做功，对应与同一位置，上升过程安培力大于下降过程安培力，上升与下降过程位移相等，则上升过程克服安培力做功等于下降过程克服安培力做功，上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多，故 B 错误；上升过程中，线框所受的重
3、力和安培力都向下，线框做减速运动。设加速度大小为 a，根据牛顿第二定律得： ， ，由此可知，线框速度 v 减小时，加速度 a 也减小，故 C 错误；下降过程中，线框做加速运动，则有：， ， ，由此可知，下降过程加速度小于 上升过程加速度，上升过程位移与2下降过程位移相等，则上升时间短，下降时间长，上升过程与下降过程重力做功相同，则上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率，D 正确；故选：D。2.（2019 广东惠州第三次调研）两圆环 A、B 置于同一水平面上，其中 A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环. 当 A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向
4、的感应电流. 则A. A 可能带正电且转速增大B. A 可能带正电且转速减小C. A 可能带负电且转速减小D. A 可 能带负电且转速增大【答案】AC3.（2019 高三考试大纲调研卷 9）如图所示，在 0x2L 的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，粗细均匀的正方形金属线框 abcd 位于 xOy 平面内，线框的 bc 边 与 x 轴重合，cd 边与 y 轴重合，线框的边长为 L，总电阻为 R。现让线框从图示位置由静止开始沿 x 轴正方向以加速度 a 做匀加速运动，则下列说法正确的是( )A. 进入磁场时，线框中的电流沿 abcda 方向，出磁场时，线框中的电流沿 a
5、dcba 方向3B. 进入磁场时，c 端电势比 d 端电势高，出磁场时，b 端电势比 a 端电势高C. a、b 两端的电压最大值为 D. 线框中的最大电功率为【答案】ACD4. （2019 全国考试大纲调研卷 3）如图所示的甲、乙、丙图中， MN、 PQ 是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨导体棒 ab 垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可 忽略，甲图中的电容器 C 原来不带电今给导体棒 ab 一个向右的初速度 v0，在甲、乙、丙图中导体棒 ab 在磁场中的 最终运动状态是( )A 甲、丙中，棒 ab 最终将
6、以相同速度做匀速运动；乙中 ab 棒最终静止B 甲、丙中，棒 ab 最终将以不同速度做匀速运动；乙中 ab 棒最终静止C 甲、乙、丙中，棒 ab 最终均做匀速运动 D 甲、乙、丙中，棒 ab 最终都静止【答案】B45.（2019 江苏宿迁期末）如图所示，导体框位于竖直平面内，匀强磁场垂直 于纸面向里，磁感应强度大小B2.0T，水平导体棒 MN 可沿两侧足够长的光滑导轨下滑而不分离，导体棒 MN 质量 m0.1kg，接入电 路的电阻 r1.0；导轨宽度 L1.0m，定值电阻 R3.0，装置的其余部分电阻可忽略不计。将导体棒MN 无初速度释放，导体棒下滑 h2.0m 高度时速度达到最大，重力加速度
7、 g10m/s 2则导体棒（ ）A下滑的最大速度为 4m/sB从释放到下滑 h 高度所经历时间为 2.1sC从释放到下滑 h 高度过程中，电阻 R 产生的热量为 1.95JD从释放到下滑 h 高度过程中，通过电阻 R 的电荷量为 1C【答案】BD【名师解析】导体棒匀速运动时速度最大，设为 v。根据 mg 得：v1m/s，故 A 错误。根据牛顿第二定律得：mg mam ，变形得： mgt tmv，两边求和得：mgt tmv ，可得：mgt mv ，解得 t2.1s，故 B 正确。从释放到下滑 h 高度过程中，根据能量守恒定律得：mgh +Q，电阻 R 产生的热量为：Q R Q，解得：Q R1.4
8、625J，故 C 错误。从释放到下滑 h 高度过程中，通过电阻 R 的电荷量为：q 1C，故 D正确。56. （2019 全国考试大纲调研卷 3）如图 a 所示在光滑水平面上用恒力 F 拉质量为 m 的单匝均匀正方形铜线框，边长为 a，在 1 位置以速度 v0进入磁感应强度为 B 的匀强磁场并开始计时 t0，若磁场的宽度为b(b3a)，在 3t0时刻线框到达 2 位置速度又为 v0并开始离开匀强磁场此过程中 v t 图象如图 b 所示，则( )A t0 时，线框右侧边 MN 两端的电压为 Bav0B 在 t0时刻线框的速度为 v0C 线框完全离开磁场的瞬间位置 3 速度一定比 t0时刻线框的速
9、度大D 线框从 1 位置进入磁场到完全离开磁场位置 3 过程中，线框中产生的电热为 2Fb【答案】BD7【2019 江门调研】如图所示为游乐场中过山车的“磁力刹车装置”。在过山车两侧安装铜片，停车区的轨道两侧安装强力磁铁，当过山车进入停车区时，铜片与强力磁铁的相互作用使过山车能很快地停下，下列说法中错误的是( )6A过山车进入停车区时其动能转化成电能B过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流C把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果D过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速【答案】C8. （2019 江苏高邮市下学期调研）如图所示，两相同灯泡 A1、 A2，A 1与
10、一理想二极管 D 连接，线圈 L 的直流电阻不计下列说法正确的是 A 闭 合 开 关 S 后 ， A1会 逐 渐 变 亮B 闭 合 开 关 S 稳 定 后 ， A1、 A2亮 度 相 同C 断 开 S 的 瞬 间 ， a 点 的 电 势 比 b 点 低D 断 开 S 的 瞬 间 ， A1会 逐 渐 熄 灭【答案】D【解析】A 1与 一理想二极管 D 连接，闭 合 开 关 S 后 ， 理想二极管 D 导通，A 1立刻变亮，选项 A 错误；由于线圈 L 的直流电阻不计，闭 合 开 关 S 稳 定 后 ， A1熄 灭 ， 选 项 B 错 误 ； 断 开 S 的 瞬 间 ， 线圈 L 产 生 自 感电
11、 动 势 ， 与 二 极 管 和 灯泡 A1构 成 回 路 ， 由 于 线圈 L 产 生 自 感 电 动 势 为 顺 时 针 方 向 ， 理想二极管 D 处 于反 向 截 止 状 态 ， a 点 的 电 势 比 b 点 低 ， A1立 即 逐 渐 熄 灭 ， 选 项 C 正 确 D 错 误 。9（2019 南阳一中质检）如图（a）所示，MN、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 30固定在地面上，M、P 之间接电阻箱 R，电阻箱的阻值范围为 04，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直7于轨道平面向上，磁感应强度为 B05T。质量为 m 的金属杆 ab 水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为
12、 r。现从静止释放杆 ab，测得最大速度为 vm。改变电阻箱的阻值 R，得到 vm与 R 的关系如图（b）所示。已知轨道间距为 L2m，重力加速度取 g10ms 2，轨道足够长且电阻不计。则A金属杆滑动时产生的感应电流方向是 abMPaB当 R0 时，杆 ab 匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为 2V C金属杆的质量为 m02kg，电阻 r2D当 R4 时，回路瞬时电功率每增加 1W 的过程中合外力对杆做的功为 06J【答案】BCD10. (2019 山东济南莱芜区联考)如图甲所示，正六边形导线框 abcdef 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度 B 随时间 t 的变
13、化关系如图乙所示 t0 时刻，磁感应强度 B 的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边 cd 所受安培力的方向水平向左为正则下面关于感应电流 i 和 cd 所受安培力 F 随时间 t 变化的图象正确的是( )8A BC D【答案】AC二计算 题1.（2019 江苏泰州期末）如图所示，光滑导轨 MN 和 PQ 固定在竖直平面内，导轨间距为 L，两端分别接有阻值均为 R 的定值电阻 R1和 R2.两导轨间有一边长为 的正方形区域 abcd，该区域内有磁感应强度大小为L2B，方向垂直纸面向里的匀强磁场一质量为 m 的金属杆与导轨相互垂直且接触良好，从 ab 处由静止释放，若金属杆离
14、开磁场前已做匀速运动，其余电阻均不计求：(1) 金属杆离开磁场前的瞬间流过 R1的电流大小和方向；(2) 金属杆离开磁场时速度的大小；(3) 金属杆穿过整个磁场过程中电阻 R1上产生的电热9【解析】(1) 设流过金属杆中的电流为 I，由平衡条件得mgBI ，解得 I (2 分)L2 2mgBL所以 R1中的电流大小 I1 (2 分)I2 mgBL方向从 P 到 M.(1 分)2（15 分）（2019 江苏高邮市第二学期质检）如图所示，光滑导轨 MN 和 PQ 固定在同一水平面上，两导轨距离为 L，导轨左端接有阻值为 R 的定值电阻 R1，两导轨间有一边长为 的正方形区域 abcd，该区域内有方向坚直向下的匀强磁场，磁感应强度为 B一质量为 m 的金属杆与 导轨接触良好并静止于 ab 处，现用一恒力 F 沿水平方向 拉杆，使之由静止起向右运动，若杆出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻求：（1）金属杆出磁场前的瞬间流过 R1的电流大小和方向；（2 ）金属杆做匀速运动时的速率；10（3）金属杆穿过整个磁场过程中 R1上产生的电热（ 3）设整个过程电路中产生的总电热为 Q，根据能量守恒定律得：Q=F mv2，（2 分）解得：Q= FL 428LBRmF，（3 分）
