(讲义)专题四 第12讲 楞次定律、法拉第电磁感应定律的一般应用-【红对勾】2023版高考物理二轮复习讲与练

高三二轮·物理 第12讲 楞次定律、法拉第电磁感应定律的一般应用 1.(2022·全国甲卷)三个 用同样的细导线做成的 刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框 的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框 的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应 强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线 框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形 和正六边形线框中感应电流的大小分别为 I1、I2 和I3。则 ( ) A.I1<I3<I2 B.I1>I3>I2 C.I1=I2>I3 D.I1=I2=I3 2.(2022·广东卷)(多选) 如 图 所 示,水 平 地 面 (Oxy 平面)下有一根平 行于y 轴且通有恒定电 流I 的长直导线,P、M 和N 为地面上的三 点,P 点位于导线正上方,MN 平行于y 轴, PN 平行于x 轴,一闭合的圆形金属线圈,圆 心在P 点,可沿不同方向以相同的速率做匀 速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地 面平行。下列说法正确的有 ( ) A.N 点与M 点的磁感应强度大小相等,方向 相同 B.线圈沿PN 方向运动时,穿过线圈的磁通 量不变 C.线圈从P 点开始竖直向上运动时,线圈中 无感应电流 D.线圈从P 到M 过程的感应电动势与从P 到N 过程的感应电动势相等 3.(2021·河北卷)如图,两光滑导轨水平放置 在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小 为B。导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所 在处O 点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x 轴夹角均为θ,一电容为C 的电容器与导轨左 端相连。导轨上的金属棒与x 轴垂直,在外 力F 作用下从O 点开始以速度v向右匀速运 动,忽略所有电阻。下列说法正确的是 ( ) A.通过金属棒的电流为2BCv2tan θ B.金属棒到达x0 时,电容器极板上的电荷量 为BCvx0tan θ C.金属棒运动过程中,电容器的上极板带 负电 D.金属棒运动过程中,外力F 做功的功率 恒定 4.(2020·山东卷)(多选)如图所示,平面直角 坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强 度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的 匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一 位于Oxy 平面内的刚性导体框abcde在外力 作用下以恒定速度沿y 轴正方向运动(不发 生转动)。从图示位置开始计时,4 s末bc边 刚好进入磁场。在此过程中,导体框内感应 电流的大小为I,ab 边所受安培力的大小为 Fab,二者与时间t的关系图像可能正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 082 第一部分 专题四 电路与电磁感应 A B C D 5.(2022·山东卷)(多选) 如图所示,xOy 平面的 第一、三象限内以坐标原 点O 为圆心、半径为 2L 的扇形区域充满方向垂 直纸面向外的匀强磁场。边长为L 的正方形 金属框绕其始终在O 点的顶点、在xOy 平面 内以角速度ω 顺时针匀速转动。t=0时刻, 金属框开始进入第一象限。不考虑自感影 响,关于金属框中感应电动势E 随时间t变 化规律的描述正确的是 ( ) A.在t=0到t=π2ω 的过程中,E 一直增大 B.在t=0到t= π2ω 的过程中,E 先增大后 减小 C.在t=0到t=π4ω 的过程中,E 的变化率一 直增大 D.在t=0到t=π4ω 的过程中,E 的变化率一 直减小 6.(2021·浙江6月选考)一种探测气体放电过 程的装置如图甲所示,充满氖气(Ne)的电离 室中有两电极与长直导线连接,并通过两水 平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂 直的平面内,以导线为对称轴安装一个用阻 值R0=10 Ω的细导线绕制、匝数N=5×103 的圆环形螺线管,细导线的始末两端c、d 与 阻值R=90 Ω的电阻连接。螺线管的横截面 是半径a=1.0×10-2 m的圆,其中心与长直 导线的距离r=0.1 m,气体被电离后在长直 导线回路中产生顺时针方向的电流I,其I t 图像如图乙所示。为便于计算,螺线管内各 处的磁感应强度大小均可视为B=kIr ,其中 k=2×10-7 T·m/A。 (1)求0~6.0×10-3 s内通过长直导线横截 面的电荷量Q; (2)求3.0×10-3 s时,通过螺线管某一匝线 圈的磁通量Φ; (3)若规定c→R→d 为电流的正方向,在不考 虑线圈自感的情况下,通过计算,画出通过电 阻R 的iR t图像;