专题03 电磁感应现象中的功能关系的应用-2021-2022高二物理同步精编分层课时专练（人教版2019选择性必修第二册）

高二物理同步精编分层课时专练 专题03电磁感应现象中的功能关系的应用 一、基础专练 1．如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面，运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为、，在磁场中运动时产生的热量分别为、不计空气阻力，已知线框电阻与导线长度成正比，与导线横截面积成反比，则：（ ） A．， B．， C．， D．， 2．如图甲所示，在MN、OP间存在一匀强磁场，时，一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示，已知线框质量、电阻，则（　　） A．磁场宽度为3m B．匀强磁场的磁感应强度为2T C．线框穿过磁场过程中，线框产生的热量为1J D．线框进入磁场过程中，通过线框的电荷量为 3．如图所示，边长为L的正方形金属线框abcd从某一高处由静止释放，在下落过程中经过一个有水平边界、宽度为L的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，已知ab边进入磁场时线框刚好以速度v做匀速直线运动（整个下落过程中a、b始终水平），线框质量为m，电阻为R，重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是（ ） A．ab边进入磁场时，线框中感应电流的方向为顺时针方向 B．ab边进入磁场时，ab两端的电压为 C．线框进入磁场时的速度大小 D．线框穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为mgL 4．如图所示，同一竖直面内的正方形导线框的边长均为，电阻均为，质量分别为和。它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间有一宽度为、磁感应强度大小为、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。开始时，线框的上边与匀强磁场的下边界重合，线框的下边到匀强磁场的上边界的距离为。现将系统由静止释放，当线框全部进入磁场时，两个线框开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为，则下列说法错误的是（　　） A．两个线框匀速运动时的速度大小为 B．线框从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为 C．从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，线框所产生的焦耳热为 D．从开始运动到线框全部进入磁场的过程中，两线框共克服安培力做功为 5．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个匀强做场区域Ⅰ和Ⅱ，磁感应强度大小都为B、方向相反且都与斜面垂直，磁场的宽度MJ和JG都为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框abcd由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场区域I时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入GH至到达JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少量为ΔE，重力对线框做功W1，线框克服安培力做功W2，下列说法正确的是（　　） A． ΔE=W1+W2 B． ΔE=W1 C．v1:v2=2:1 D．v1:v2=4:1 6．如图所示，定值电阻阻值为R，足够长的竖直框架的电阻可忽略。ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑。整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经过一段时间后闭合S，则S闭合后（　　） A．ef的加速度可能小于g B．ef的加速度一定大于g C．ef的最终速度随S闭合时刻的不同而不同 D．ef的机械能与回路内产生的电能之和一定增大 7．如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　） A．流过金属棒的最大电流为 B．通过金属棒的电荷量为 C．克服安培力所做的功为mgh D．金属棒产生的焦耳热为mg（h－μd） 8．如图所示，平行导轨位于竖直平面内，导轨间距离，两导轨与电阻R连接，其余电阻不计，水平虚线下方存在匀强磁场，磁感应强度，质量的导体棒ab垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，将其从距虚线h高处由静止释放，进入磁场时恰好以做匀速直线运动。g取10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．导体棒ab进入磁场后电流的方向是a到b B．导体棒进入磁场后下落的过程不存在能量转化 C．电阻R的阻值为 D．h=0