第十一章 小专题(十七) 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮限时巩固（新教材，鲁科版）

小专题(十七)　电磁感应中的电路、电荷量和图像问题 1.如图所示,有一个平行边界的匀强磁场区域,宽度为L,磁场方向垂直于纸面向外,一对角线长为L的正方形导线框ABCD从图示位置开始沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。取沿A→B→C→D→A的方向为感应电流的正方向,则导线框ABCD中电流i随A点的位置坐标x变化的图像正确的是(　　) 2.随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。如图所示为手机无线充电原理图,若连接电源的为发射线圈N,手机端为接收线圈M,接收线圈匝数为n,电阻为r,横截面积为S,手机可看成电阻为R的纯电阻。下列说法正确的是(　　) A.无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应” B.只要发射线圈N中有电流流入,接收线圈M两端一定可以获得电压 C.当接收线圈M中磁感应强度大小均匀增加时,接收线圈M中有均匀增加的电流 D.若Δt时间内,接收线圈M中磁感应强度大小均匀增加ΔB,则手机电池两端的充电电压为 3.(多选)如图所示,在距地面高h=1.25 m处固定有两根间距为l= 0.5 m水平放置的平行金属导轨,导轨的左端接有电源E,右端边缘处静置有一长 l=0.5 m、质量m=0.2 kg、电阻R=5.0 Ω的导体棒ab,导体棒所在空间有磁感应强度大小B=1.0 T、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后,导体棒ab以某一初速度水平向右抛出,已知导体棒落地点到抛出点的水平距离d=2.5 m,重力加速度g取10 m/s2,则(　　) A.在空中运动过程中,导体棒a端的电势低于b端的电势 B.导体棒抛出时的初速度大小为5 m/s C.在空中运动过程中,导体棒上产生的感应电动势大小恒定 D.闭合开关后,通过导体棒的电荷量为1.0 C 4.(多选)如图所示,电阻不计的水平U形光滑导轨上接一个阻值为R0的电阻,放在竖直向上、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、电阻为r的半圆形硬导体棒AC(直径与导轨垂直,并接触良好),在水平向右的恒定外力F的作用下,由静止开始运动,当速度为v时,位移为d。下列说法正确的是(　　) A.此时AC两端电压为UAC=-2BLv B.此时AC克服安培力做功的功率为P= C.此过程中导体棒AC的平均速度小于 D.此过程中通过电阻R0的电荷量为q= 5.在垂直于匀强磁场的平面中,有两根平行的、电阻不计的金属轨道,两根金属滑杆ab、cd平行放置在轨道上方,金属滑杆电阻Rab<Rcd,如图所示。金属滑杆与导轨接触良好,不计摩擦力。当ab在水平外力F1作用下匀速向右滑动时,cd在水平外力F2的作用下保持静止不动,则有F1　　　F2;金属滑杆两端电压Uab　　　Ucd。(均选填“>”“=”或“<”)  6.如图甲所示,质量m=3.0×10-3 kg的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中,“”形细框的水平细杆CD长l=0.20 m,处于磁感应强度大小B1=1.0 T、方向水平向右的匀强磁场中。有一匝数n=300匝、面积S=0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相连。线圈处于与线圈平面垂直的、竖直方向的匀强磁场中,其磁感应强度B2的大小随时间t的变化关系如图乙所示。 (1)求0～0.10 s线圈感应电动势的大小; (2)t=0.22 s时闭合开关K,若细杆CD所受的安培力方向竖直向上,判断细杆CD中的电流方向及磁感应强度B2的方向; (3)t=0.22 s时闭合开关K,若安培力远大于重力,细框跳起的最大高度h=0.20 m,求本次起跳通过细杆CD的电荷量。 7.如图所示,水平面内有两根足够长的平行导轨,其间距d=0.5 m,导轨左端接有电容C=2 000 μF的电容器。质量m=20 g的导体棒可在导轨上无摩擦滑动,导体棒和导轨的电阻不计。整个空间存在着垂直导轨所在平面的匀强磁场,磁感应强度B=2 T。现用一沿导轨方向向右的恒力F=0.22 N作用于导体棒,使导体棒从静止开始运动,经过一段时间t,速度达到v=5 m/s,则(　　) A.此时电容器两端电压为10 V B.此时电容器所带电荷量为1×10-2 C C.导体棒做匀加速运动,且加速度为20 m/s2 D.时间t=0.4 s 8.(多选)磁悬浮列车是高速低耗交通工具,如图甲所示。它的驱动系统可简化为如图乙所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为L,匝数为N,总电阻为R;水平长直轨道间各边长为L的正方形区域内都存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小均为B,相邻区域的磁场方向相反。当磁场以速度v匀速向右运动时,可驱动停在轨道上的列车,不能忽略列车受到的阻力。以下说法正确的是(　　) A.列车运动的方向与磁场运动的方向相反 B.列车的最大速度为v C.列车相对磁场位移为L的过程中通过线框的电荷量为 D.列车速度为v′时线框受到的安培力