2023届高三物理三轮冲刺专项训练：重点题型-电磁感应及交流电模块

高考三轮：重点题型--电磁感应及交流电模块(1） 知识点清单 ❶法拉第电磁感应定率的应用：安培力、感应电动势、楞次定律、导体切割磁感线的综合 ❷交变电流综合应用：交流电的产生、变压器、最大值与有效值、互感与自感 题型讲解 1.如图所示，一个边长为L的正方形金属框竖直放置，各边电阻相同，金属框放置在磁感应强度大小为B、方向垂直于金属框平面向里的匀强磁场中。若A、B两端与导线相连，由A到B通以如图所示方向的电流(由A点流入，从B点流出)，流过AB边的电流为I，则金属框受到的安培力大小和方向分别为(　　) A.2BIL　竖直向下 B.BIL　竖直向上 C.BIL　竖直向上 D.BIL　竖直向下 2.如图所示，水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻，放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由静止开始运动距离d后速度达到v，半圆形硬导体AC的电阻为r，其余电阻不计。下列说法正确的是(　　) A.A点的电势高于C点的电势 B.此时AC两端电压为UAC＝ C.此过程中电路产生的电热为Q＝Fd－mv2 D.此过程中通过电阻R0的电荷量为q＝ 3.如图所示，边长为l，质量为m的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板上，导线框中通一逆时针方向的电流，图中虚线过ab边中点和ac边中点，在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为F1；保持其他条件不变，现将虚线下方的磁场移至虚线上方，此时细线中拉力为F2。导线框中的电流大小为(　　) A. B. C. D. 4.如图所示，两足够长的光滑水平导轨组成水平轨道，左侧轨道间距为0.4 m，右侧轨道间距为0.2 m。轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2 T。质量均为0.01 kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5 m/s的初速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒一直在宽导轨上运动，N棒一直在窄导轨上运动。已知两金属棒接入电路的总电阻为0.2 Ω，轨道电阻不计，g取10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.M棒减速运动时，回路内产生顺时针方向的电流(俯视) B.M、N棒最后都以2.5 m/s的速度向右匀速运动 C.从开始到最终两金属棒做匀速运动，回路中产生的焦耳热为6.25×10－2 J D.在整个运动过程中，金属棒M、N在水平轨道间扫过的面积之差为0.5 m2 5．如图，水平桌面上固定有一半径为R的光滑金属细圆环，环面水平，圆环总电阻为r；空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下；一长度为2R、电阻可忽略的导体棒AC置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。下列说法正确的是 A．棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C B．棒通过整个圆环所用的时间为 C．棒经过环心时流过棒的电流为 D．棒经过环心时所受安培力的大小为 6.如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属线框沿垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，则正确的有(　　) A.此时线框的电功率为 B.此时线框的加速度为 C.此过程通过线框截面的电荷量为 D.此过程回路产生的电能为mv2 7.如图所示，光滑固定的平行金属导轨间距为L，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，在导轨平面上虚线ab、cd之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，虚线ab、cd间的距离为l。两根相同的导体棒甲、乙放置在导轨上并与导轨垂直，甲、乙长均为L，阻值均为R，质量均为m，刚开始时甲在虚线ab上，乙在甲上方距甲l处，从此时开始计时，同时释放甲、乙，让它们由静止开始运动，t0时刻甲运动到虚线ab、cd正中间位置，且甲的加速度为零，此时乙刚好要进入磁场，运动过程中甲、乙始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，不计导轨的电阻，则(　　) A.t0时刻，甲的速度大小为 B.t0时刻，甲中的电流为零 C.0～t0时间内，通过乙的电荷量为 D.0～t0时间内，乙中产生的焦耳热为mglsin θ－ 8.如图所示，空间某区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一正方形闭合金属线框自磁场上方某处释放后穿过磁场，整个过程线框平面始终竖直，线框边长小于磁场区域上下宽度。以线框刚进入磁场时为计时起点，下列描述线框所受安培力F随时间t变化关系的图中正确