2024届高考物理一轮复习训练：第六十三讲 法拉第电磁感应定律中的线框模型

第六十三讲：法拉第电磁感应定律中的线框模型 一、单选题 1．如图所示，金属导线框每边长，每边电阻均为，线框平面与纸面平行，有界匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。现用外力使线框以的速度匀速进入磁场，则进入磁场的过程中，c、d两点间的电压是（　　） A． B． C． D． 2．有一等腰直角三角形形状的导线框abc，在外力作用下匀速地经过一个宽为d的有界匀强磁场区域，线圈中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间的函数图象可能是如图中的（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，两个完全相同的导线圈a、b从同一高度自由下落，途中在不同高度处通过两个宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场区域后落到水平地面上，设两线圈着地时动能分别为Eka和Ekb，穿出磁场区域的过程中流过线圈导线横截面的总电荷量分别为qa和qb，则下列判断正确的是（　　） A．Eka=Ekb，qa=qb B．Eka>Ekb，qa>qb C．Eka>Ekb，qa=qb D．Eka<Ekb，qa<qb 4．如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，方向垂直于纸面向里，一矩形线圈由静止开始竖直下落，下落过程中线框始终在竖直平面内且底边保持水平。如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度大小关系为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，间距为d的两水平虚线之间有方向垂直于竖直平面向里的匀强磁场，正方形金属线框的边长为。线框从边距磁场上边界h处自由下落，下落过程中线框始终在竖直平面内且边保持水平。已知边进入磁场瞬间、边进入磁场瞬间及边离开磁场瞬间线框的速度均相同。设线框进入磁场的过程中产生的热量为，离开磁场的过程中产生的热量为。不计空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 6．如图所示为某精密电子器件防撞装置，电子器件T和滑轨PQNM固定在一起，总质量为，滑轨内置匀强磁场的磁感应强度为B。受撞滑块K套在PQ，MN滑轨内，滑块K上嵌有闭合线圈abcd，线圈abcd总电阻为R，匝数为n，bc边长为L，滑块K（含线圈）质量为，设T、K一起在光滑水平面上以速度向左运动，K与固定在水平面上的障碍物C相撞后速度立即变为零。不计滑块与滑轨间的摩擦作用，ab大于滑轨长度，对于碰撞后到电子器件T停下的过程（线圈bc边与器件T未接触），下列说法正确的是（　　） A．线圈中感应电流方向为abcda B．线圈受到的最大安培力为 C．电子器件T做匀减速直线运动 D．通过线圈某一横截面电荷量为 7．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上放置着单匝矩形金属线框，其中MN长为，PM长为，金属线框的质量为m，其电阻恒为R，垂直于斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律为（其中、k均大于零）。时刻将线框由斜面顶端静止释放，若斜面很长，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．线框先加速运动最后匀速运动 B．线框产生的焦耳热等于机械能的减少量 C．时线框的热功率为 D．时重力的瞬时功率为 8．如图所示，在竖直方向上有四条间距均为L=0.5 m的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间和L3、L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于纸面向里。现有一矩形线圈abcd，长度ad=3L，宽度cd=L，质量为0.1 kg，电阻为1 Ω，将其从图示位置由静止释放（cd边与L1重合），cd边经过磁场边界线L3时恰好做匀速直线运动，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，cd边水平。g取10 m/s2，则（　　） A．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L3时，通过线圈的电荷量为0.5 C B．cd边经过磁场边界线L3时的速度大小为4 m/s C．cd边经过磁场边界线L2和L4的时间间隔为0.25 s D．线圈从开始运动到cd边经过磁场边界线L4过程，线圈产生的热量为0.35 J 二、多选题 9．如图，上下有界的匀强磁场，磁场方向水平垂直纸面向里．将线框从某高度无初速释放，落入该磁场中．l、d分别为磁场与 线框的宽度．若下落过程中，线框平面始终位于纸平面内，下边框始终与磁场上下边界平行则线框下落过程中（ ） A．进入磁场时，线框中感应的电流为逆时针方向 B．可能经历一个所受安培力减小的过程 C．当l＞d，线框可能进出磁场时都做匀速运动 D．当l＝d，可能某过程中重力势能全部转化为线框的焦耳热 10．如图，单匝线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场，第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场，则第二次进入与第一次进入的过程中（　　） A．线圈中电流之比为2∶1 B．通过横截面的电荷量之比为2∶1 C．外力做功的功率之比为2∶1 D．线圈中产