专题集训卷四 电磁感应中的图像、电路和力学问题-【直击双1流·名校名卷清北卷】2023-2024学年新教材高二物理必修同步单元卷（人教版2019）

专题集训卷四 　 电磁感应中的图像、电路和力学问题 建议时间:90 分钟 　 试卷满分:100 分 　一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48 分。 第 1 ~ 8题每题只有一个选项符合题 目要求,第 9 ~ 12 题每题有多个选项符合 题目要求。 全部选对的得 4 分,选对但不 全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1. 如图所示, 话 筒 内 半 径 为 r、匝数为 n 的 可 动 线 圈 套 在 径 向 辐 射 的永久磁铁槽上,当声波使膜片振动时, 线圈垂直切割磁感线,将声音信号转化为 电信号。 线圈振动区域的磁场的磁感应 强度大小恒为 B,话筒工作时线圈与其相 连的负载构成回路,总电阻为 R。 在某一时 刻,线圈切割磁感线的速度大小为 v,则该 时刻通过线圈的感应电流为 (　 　 ) A. nBrv R 　 B. 2nBrv R 　 C. πnBrv R 　 D. 2πnBrv R 2. 如图所示,不计矩形导 体线框的质量,将它从 图示位置匀速向右拉 出匀强磁场。 若第一次以速度 v1 拉出,线 框产生的热量为 Q1,通过导体横截面的电 荷量为 q1;第二次以速度 v2(v2 > v1) 拉出, 线框产生的热量为 Q2,通过导体横截面的 电荷量为 q2。 则下列判断正确的是 (　 　 ) A. Q1 > Q2 B. Q1 < Q2 C. q1 < q2 D. q1 > q2 3. 如图所示, 竖直平面内 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 abcd的 边长为 l( l < d)。 线框 从 ab 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 ab 边保 持水平。 已知 ab边、dc边进入磁场瞬间及 dc 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 Q1,离开磁场的过程中产生的热量为 Q2。 不计空气阻力,则 (　 　 ) A. Q1 Q2 = l d B. Q1 Q2 = l d - l C. Q1 Q2 = l d + h D. Q1 Q2 = l l + h 4. 如图所示,水平固定放 置的足够长的 U 形金 属导轨处于竖直向上 的匀强磁场中,在导轨 上有一金属棒 ab 始终与导轨垂直并保持良 好接触。 开始时 ab棒以水平初速度 v0 向右 运动,最后静止在导轨上,就导轨光滑和粗 糙两种情况相比较,这个过程 (　 　 ) A. 产生的总内能不相等 B. 通过 ab 棒的电荷量相等 C. 电流所做的功相等 D. 安培力对 ab 棒所做的功不相等 5. 如图所示,半径分别为 r 和 2r 的同心圆导轨固定 在同一水平面内, 一长 为 r、电阻为 R 的匀质直 导体棒 ab 置于圆导轨 上,ba 的延长线通过圆 导轨中心 O,整个装置位于一匀强磁场中, 磁感应强度的大小为 B、方向竖直向下,在 两圆导轨之间接阻值为 R的定值电阻和电 容为 C的电容器。 直导体棒在水平外力作 用下以角速度 ω 绕 O 逆时针匀速转动,在 转动过程中始终与导轨保持良好的接触, 导轨电阻不计,下列说法正确的是 (　 　 ) A. 金属棒中电流从 a 流向 b B. 金属棒两端电压为 3 2 Bωr2 C. 电容器的 M 板带负电 D. 电容器所带电荷量为 3 4 CBωr2 6. 如图所示, 固定 在水平面上半径 为 r 的金属圆环 内存在方向竖直 向上、 磁感应强 度大小为 B 的匀 强磁场。 长为 l 的金属棒一端与圆环接触良好,另一端固 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·77· 定在竖直导电转轴 OO′ 上,随轴以角速度 ω 匀速转动。 在圆环的 A点和电刷间接有 阻值为R的电阻和电容为C、极板间距为 d 的平行板电容器,一带电微粒静止在电容 器极板间,已知重力加速度为 g,不计其他 电阻和摩擦,下列说法正确的是 (　 　 ) A. 金属棒产生的电动势为 1 2 Bl2ω B. 电容器所带的电荷量为CBr 2ω 2 C. 电阻消耗的电功率为B 2r4ω2 R D. 微粒的电荷量与质量之比为 gd Br2ω 7. 如图所示, 两根固定的平 行竖直导轨上端连有一电 容器,