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2023届高三上学期12月物理月考试题分项汇编
专题17 电磁感应
1、(2023届·湖南师大附中高三上学期12月月考)如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型,假设汽车启动过程中所受阻力F阻恒定;如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨,导轨间距为L,左端接有定值电阻R,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动,导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v t图像。则下列关于汽车和导体棒运动的说法中正确的是( )
A.
B.
C. 若图3中t1已知,则根据题给信息可求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x1=
D. 若图4中的t2已知,则根据题给信息可求出导体棒从开始运动到速度达到最大所运动的距离
2、(2023届·辽宁沈阳五校协作体高三上学期12月联考)如图所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合,现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过导线框转到图中虚线位置,已知导线框的总电阻为R,则在这时间内( )
A. 因不知是顺时针转动还是逆时针转动,所以不能判断导线框中的感应电流方向
B. 导线框中感应电流方向为E→F→G→H→E
C. 通过导线框中任一截面的电量为
D. 平均感应电动势大小等于
3、(2023届·陕西汉中市高三上学期12月检测)如图,MN和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,二者平滑链接,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、电阻为2R的金属棒从高为h处静止释放,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,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A. 流过定值电阻的电流方向是:N→Q
B. 通过金属棒的电荷量为
C. 金属棒克服安培力所做的功为
D. 电阻R产生的焦耳热为
4、(2023届·重庆巴蜀中学高三上学期12月月考)如图所示,在光滑绝缘的水平面上,相距为2L的两条直线、之间存在着竖直向下的匀强磁场,一个用相同材料且粗细均匀的电阻丝制成的、边长为L的正方形线框以速度从左侧沿垂直于的方向进入磁场区,线框完全离开磁场区域时速度大小变为,且,则以下说法正确的是( )
A. 整个线框处于磁场区域运动时,A、B两点电势相等
B. 线框进入磁场过程与线框穿出磁场过程中通过线框截面的电量相等
C. 线框在进入磁场过程与穿出磁场两个过程中克服安培力做功之比为7:5
D. 若只将线框进入磁场时的速度变为原来的两倍,则线框穿出磁场时的速度会为原来的三倍
5、(2023届·重庆八中高三上学期12月月考)如图所示为某种电磁推进方式示意图,两条平行绝缘轨道固定在水平面上,其间连续分布着竖直向下和竖直向上的等大的匀强磁场,磁场宽度相等,一矩形金属线框放置在导轨上方,其长、宽恰好等于导轨的间距和磁场的宽度,线框电阻一定,运动的过程中所受摩擦阻力恒定。当磁场开始向右以速度匀速运动时,下列关于线框的速度、电流i的大小随时间的变化图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6、(2023届·重庆八中高三上学期12月月考) 某同学以圆柱形薄壁金属管为研究对象,探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图甲所示,金属管的长度为,电阻率为放置在磁感应强度方向沿金属管轴线的匀强磁场中,金属管的横截面可视为半径为、宽度为的细圆环,如图乙所示。若磁感应强度随时间变化的关系如图丙所示。求:
(1)时刻金属管中的感应电动势和感应电流的大小;
(2)时刻金属管中电流的热功率。
7、(2023届·重庆巴蜀中学高三上学期12月月考)如图所示,匀强磁场垂直于纸面向外且范围足够大,磁感应强度的大小为B = 3T,水平面上固定不计电阻的关于Ox对称的足够长的轨道OABCD和OEFGH。其中EF∥AB且间距为,GH∥CD且间距为,OE、OA与Ox轴的夹角均为θ,且θ = 30°。一根粗细均匀的导体棒长度为L、质量为m = 6kg、单位长度的电阻为r = 3Ω,用沿着x轴正方向向右的拉力F作用在导体棒的中点,使其从O点开始沿着Ox轴做匀速直线运动,速度的大小为v0 = 2m/s。3s末撤去拉力,同时断开OE和OA的连接,且同时在GH和CD导轨的左端上放一根质量为、长度的导体棒,金属棒与导轨接触良好,不计一切摩擦。求:
(1)导体棒在OEA轨道上时,电流强度的大小;
(2)导体棒在OEA轨道上运动过程中,产生的焦耳热;
(3)EF和GH都足