2023届高考物理一轮复习训练：电磁感应3

高三物理：电磁感应九个典型问题（二）拓展 1．在如图所示的虚线框内有匀强磁场，磁感应强度随时间变化，半径为r、匝数为n的圆形线圈有一半处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，此时线圈的发热功率恒为P，要使线圈的发热功率变为2P，下列措施可行的是 A．只需将线圈全部置于磁场中 B．只需将线圈的半径增大到原来的2倍 C．只需将线圈的匝数增大到原来的2倍 D．将线圈全部置于磁场中，同时将线圈的半径减小到原来的1/2 2．如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距为L，电阻不计，两导轨构成的平面与水平面成θ角。金属棒ab、cd用绝缘轻绳连接，其电阻均为R，质量分别为2m和m。沿斜面向上的力作用在cd上使两金属棒静止，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g。将轻绳烧断后，保持F不变，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则(　　) A．轻绳烧断瞬间，金属棒cd的加速度大小a＝g sin θ B．轻绳烧断后，金属棒cd做匀加速运动 C．轻绳烧断后，任意时刻两金属棒运动的速度大小之比vab∶vcd＝1∶2 D．金属棒ab的最大速度vabm＝ 3．如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后(　　) A．金属框的速度大小趋于恒定值 B．金属框的加速度大小趋于恒定值 C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 4．如图所示，宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静止置于导轨上，其间距也为L，现给cd一向右的初速度v0，对它们之后的运动过程说法正确的是(　　) A．ab的加速度越来越大，cd的加速度越来越小 B．回路产生的焦耳热为mv02 C．通过ab的电荷量为 D．两导体棒间的距离最终变为L＋ 5．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 6．如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，轨道左侧连接一定值电阻R，垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙所示。在0～t0时间内，导体棒从静止开始做匀加速直线运动。乙图中t0、F1、F2为已知，导体棒接入电路的电阻为R，轨道的电阻不计。则下列说法正确的是(　　) A．在t0以后，导体棒一直做匀速直线运动 B．导体棒最后达到的最大速度大小为 C．在0～t0时间内，导体棒的加速度大小为 D．在0～t0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为 7．在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，t1时刻ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区域，此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动；t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置，此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动．重力加速度为g，下列说法中正确的有(　　) A．当ab边刚越过JP时，导线框的加速度大小为a＝3gsinθ； B．线框两次匀速直线运动的速度v1∶v2＝2∶1 C．从t1到t2过程中，线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量 D．从t1到t2，有＋机械能转化为电能 8．如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆．在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好．(忽略所有摩擦，重力加速度为g)求： (1)重物匀速下降的速度v； (2)重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR； (3)将重物下降h时的时刻记作t＝