2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化14：电磁感应中的含电容器问题（难题）

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化（难题） 2024届高考物理一轮复习电磁感应专题精准提升强化14：电磁感应中的含电容器问题（难题） 1. 如图所示，将边长为L的正方形导线框置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直.现在AB、CD的中点处连接电容为C的电容器，其上、下极板分别为a、b，让导线框在匀强磁场中以速度v水平向右匀速移动. (1)分析回路中是否有电流，A与D、B与C间是否有电势差； (2)判断电容器的正负极并求电荷量. 2. (多选)如图甲，线圈A(图中实线，共100匝)的横截面积为0.3 m2，总电阻r＝2 Ω，A右侧所接电路中，电阻R1＝2 Ω，R2＝6 Ω，电容C＝3 μF，开关S1闭合．A中有横截面积为0.2 m2的区域C(图中虚线)，C内有图乙所示的变化磁场，t＝0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．下列说法正确的是(　　) A．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向a B．闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4 A C．闭合S2、电路稳定后、断开S1，通过R2的电流由b流向a D．闭合S2、电路稳定后、断开S1，通过R2的电荷量为7.2×10－6 C 3. 如图甲所示，电路的左侧是一个电容为C的电容器，电路的右侧是一个环形导体，环形导体所围的面积为S.在环形导体中有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示．则在0～t0时间内电容器 (　　) 　 A．上极板带正电，所带电荷量为 B．上极板带正电，所带电荷量为 C．上极板带负电，所带电荷量为 D．上极板带负电，所带电荷量为 4. (多选)在如图甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝2R，圆形金属线圈的半径为r1，线圈导线的电阻为R，半径为r2(r2<r1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0，其余导线的电阻不计，闭合S，至t1时刻，电路中的电流已稳定.下列说法正确的是(　　). A.电容器上极板带正电 B.电容器下极板带正电 C.线圈两端的电压为 D.线圈两端的电压为 5. (多选)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1 500匝，横截面积S＝20 cm2。螺线管导线电阻r＝1 Ω，R1＝4 Ω，R2＝5 Ω，C＝30 μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是(　　) A．螺线管中产生的感应电动势为1.2 V B．闭合S，电路中的电流稳定后电容器上极板带正电 C．电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2 W D．S断开后，通过R2的电荷量为1.8×10－5 C 6. (2021·河北高考)如图，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处O点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ，一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x轴垂直，在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动，忽略所有电阻。下列说法正确的是(　　) A．通过金属棒的电流为2BCv2tan θ B．金属棒到达x0时，电容器极板上的电荷量为BCvx0tan θ C．金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电 D．金属棒运动过程中，外力F做功的功率恒定 7. (多选)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，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。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属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接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是(　　) A．金属棒中电流从B流向A B．金属棒两端电压为Bωr2 C．电容器的M板带负电 D．电容器所带电荷量为CBωr2 8. (多选)电磁轨道炮是利用电磁驱动发射超高速弹丸的一种新型武器，由于普通电源允许通过的最大电流不够大，因此提供的安培力不够大，所以可利用如图所示的装置，先用电源给超级储能电容器充满电，再利用电容器放电提供的强大电流推动金属弹丸高速射出。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直于水平面(即纸面)向里的匀强磁场(未画出)中，弹丸MN和导轨间的摩擦不计，导轨足够长。已知导轨间距为l，电源电动势为E，电容器C原来不带电，弹丸电阻为R，质量为m，导轨电阻可忽略不计，电容器两端的电压为