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高考物理《电磁感应》常用模型最新模拟题精练
专题13. 电磁感应中的能量模型
一.选择题
1. (2022北京海淀二模)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平型导体框左端连接一阻值为的电阻,质量为、电阻为的导体棒置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。导体棒在水平向右恒定外力作用下由静止开始运动,运动过程中导体棒与导体框轨道保持垂直,且接触良好,水平外力始终与导体棒垂直。在移动距离为的过程中( )
A. 导体棒做匀加速直线运动
B. 导体棒中感应电流的方向为
C. 电阻消耗的电能小于
D. 电路消耗的总电能等于
2. (2021湖南三湘名校联盟第二次联考)CD、EF是两条水平放置的阻值可以忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的宽度为d,如图所示。导轨的右端接有一电阻为R的电阻,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场右边界处,已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是
A.通过电阻R的最大电流为
B.流过电阻R的电荷量为
C.电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)
D.导体棒在磁场中运动的时间为-
3. (2021辽宁模拟预测12)如图所示,间距为L的足够长的平行金属导轨固定在斜面上,导轨一端接入阻值为R的定值电阻,t=0时,质量为m的金属棒由静止开始沿导轨下滑,t=T时,金属棒的速度恰好达到最大值vm,整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,金属棒及导轨的电阻不计,下列说法正确的是( )
A. 时,金属棒的速度大小为
B.0~T的过程中,金属棒机械能的减少量等于R上产生的焦耳热
C.电阻R在0~内产生的焦耳热小于~T内产生的焦耳热
D.金属棒0~内机械能的减少量大于~T内机械能的减少量
4.(多选)(2020·嘉兴质检)如图所示,竖直平面内有一足够长的宽度为L的金属导轨,质量为m的金属导体棒ab可在导轨上无摩擦地上下滑动,且导体棒ab与金属导轨接触良好,ab电阻为R,其他电阻不计.导体棒ab由静止开始下落,过一段时间后闭合开关S,发现导体棒ab立刻做变速运动,则在以后导体棒ab的运动过程中,下列说法中正确的是( )
A.导体棒ab做变速运动期间加速度一定减小
B.单位时间内克服安培力做的功全部转化为电能,电能又转化为内能
C.导体棒减少的机械能转化为闭合电路中的电能和内能之和,符合能的转化和守恒定律
D.导体棒ab最后做匀速运动时,速度大小为v=
.5 如图甲所示,在倾角α=37°的光滑平行导轨上,有一长度恰等于导轨宽度的均匀导体棒AB,垂直于导轨由静止释放,导轨底端C、D间接有电阻R.导轨宽度L=10 cm,从AB释放处沿导轨向下x1处开始,在两导轨之间宽度为L的矩形区域内有垂直于导轨平面的匀强磁场,该区域面积S=0.3 m2,匀强磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,导体棒AB在t=1 s时进入磁场区域,并恰好做匀速直线运动,已知导体棒AB的电阻r=R=6 Ω,导轨足够长,重力加速度g=10 m/s2.则( )
A.导体棒AB在磁场外运动时没有感应电流产生
B.位移x1为3 m
C.导体棒AB进入磁场后感应电动势为0.6 V
D.在前2 s内电路中产生的热量为0.15 J
6. (多选)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆( )
A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C.穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
7.如图所示,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连,重物质量为M.斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行于底边,则下列说法正确的是( )
A.线框进入磁场前运动的加速度为
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为
C.线框做匀速运动的总时间为
D.该匀速运动过程中产生的焦耳热为(Mg-mgsin θ)l2
8.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,顶端接阻值为R的电阻.质量为m、电阻为