上海市2024届高三等级考一模物理试题分类汇编 专题12 电磁感应定律

高考物理2024一模 电磁感应定律 专题12 电磁感应定律 一、填空题 1．(2024崇明一模·三·第12题)如图为某发电机的模型，边长 l 的正方形闭合导线框 abcd 在磁感强度为 B 的匀强磁场中绕中心轴 OO′ 顺时针匀速转动，角速度为 ω。某时刻转到线框平面和磁场平行。该时刻导线框内的感应电流方向为________（选“abcda”或者“adcba”）。若线框内有 n 匝线圈，该时刻线框内感应电动势 E = _________。 ( a c O′ O S N d b ω ) 2．(2024浦东一模·二·第7题)感应电流 如图所示，左端接有阻值 R = 2 Ω 电阻的足够长光滑导体框固定在水平面上，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度 B = 1 T。一根长 L = 1 m，质量 m = 1 kg 的导体棒在水平外力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小 a = 2 m/s2。若框与导体棒的电阻不计，则外力 F 随时间 t 变化的函数表达式为 F = _________（N），0 ~ 2 s 内流经导体棒的电荷量为_________C。 3．(2024青浦一模·二·第4题)如图所示，面积为0.2m2的200匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B=（2+0.2t) T，定值电阻R1=6Ω，线圈总电阻R2=4Ω，则回路中电流的大小为__________A， a、b两点间的电势差Uab=_________V。 ( a b B R 1 ) 二、计算题 1.(2024金山一模·五·第4题)有线和无线两种充电方式均可以给手机电池充电。有线充电需要充电器将民用“220 V、50 Hz”的正弦交流电转为低压交流电，再变为低压直流电给手机充电。无线充电原理可建模为两个线圈，如图所示：一个通有交流电的线圈甲，正上方 h 处有一个 n 匝的线圈乙连接手机电池。 ( 甲 乙 接 交流电 调整 电压变 直流后 接 电池 h ) 4．（计算）线圈甲通过“三角”交流电，产生的磁场穿过线圈甲和乙。甲的单匝线圈内磁通量 Ф甲 满足如图所示的变化规律，乙的单匝线圈内磁通量与高度 h 有关，近似满足 Ф乙 = Ф甲（1 − kh）。若无线充电要求线圈乙中感应电动势大小不低于 E0，则充电时两线圈间距 h 不能超过多少？（结果用 E0、Ф0、T、n、k 表示） ( T T /4 T /2 3 T /4 O Ф 甲 Ф 0 − Ф 0 t ) 三、综合题 一.(2024调研卷一模·五·无线充电技术·第4题)如图（a），某无线充电装置接收线圈匝数为 N、半径为 a、电阻为 r。一匀强磁场垂直穿过线圈，其磁感应强度 B 随时间 t 变化规律如图（b）所示。外接定值电阻阻值为 R。求： （1）（计算）在 0 ~ t0 时间内，接收线圈中的感应电动势 E。 （2）（计算）在 0 ~ t0 时间内，通过定值电阻的电荷量 q。 （3）在 0 ~ t0、t0 ~ 1.5 t0 两段时间内，定值电阻上产生的热量之比为 A．2∶1 B．1∶1 C．1∶2 D．1∶4 ( (b) t B B 0 0 t 0 2 t 0 3 t 0 R (a) B − B 0 ) 二.(2024崇明一模·六·电磁炮)电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，为了研究问题的方便，将电磁炮简化为如图所示的模型（俯视图）。发射轨道为固定在水平面上的两个间距为 L 的平行金属导轨，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为 E，内电阻为 r。电容器的电容为 C。子弹载体可简化为一根垂直放置于金属导轨上、质量为 m、长度也为 L 电阻为 R 的金属导体棒 cd。忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。 ( L c d a b S E ， r R B ) 23．发射前，将开关 S 连接 a，先对电容器进行充电。 （1）充电过程中电容器两极板间的电压 u 随时间 t 的变化的 u – t 图像和下列哪个图像相似（ ） ( u / V t /s O A u /V O t /s C u /V t /s O B u / V t /s O D ) （2）当充电自然结束时，电容器两端的电压为________，电容器所带的电量为________。 24．电容器充电自然结束后，将 S 接到 b，电容器经金属导体棒对外放电。 （1）此时导体棒中电流方向________（填“c 到 d”或者“d 到 c”），刚放电的瞬间，导体棒受到的安培力 F = ________。 （2）（计算）如果轨道足够长，当导体棒炮弹离开导轨前已经达