猜想06 电磁感应中的动力学和能量问题（10大题型）【考题猜想】-2023-2024学年高二物理下学期期末考点大串讲（人教版2019）

猜想06 电磁感应中的动力学和能量问题（40题） 备注：本猜想所有题均选自去年全国各地名校的期末考试压轴好题，每个题型均有4道题。本节内容共10种题型，共40题. 01线框进出磁场产生的等效电路相关计算 2 02描绘线框进出磁场区域的图像问题 3 03求线框进出磁场时电阻上的生热问题 6 04求线框进出磁场时通过横截面的电荷量 8 05导体棒进出磁场时的加速度变化问题 9 06双杆在等宽导轨上的运动问题 12 07双杆在不等宽导轨上的运动问题 14 08计算导轨切割磁感线电路中产生的热量 17 09求导体棒运动过程中通过横截面的电荷量 19 10导体棒运动时间、或某力作用时间或某个恒力的大小 21 01线框进出磁场产生的等效电路相关计算 1．（22-23高二下·江苏无锡·期末）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 2．（多选）（22-23高二下·河北石家庄·期末）如图所示，相距为d的两水平虚线分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为，正方形线框边长为、质量。将线框在磁场上方高处出静止开始自由释放，当边进入磁场时速度为，边刚穿出磁场时速度也为。从边刚进入磁场到边刚穿出磁场的整个过程中（    ）    A．边刚进入磁场时，两端的电势差为 B．线框有一阶段的加速度为 C．线框产生的热量为 D．线框有一阶段做减速运动 3．（22-23高二下·北京通州·期末）如图所示，有一个单匝正方形闭合线框，边长为L，质量为m。线框下方有一水平匀强磁场，磁场方向垂直线框所在平面，磁感应强度为B磁场区域宽度为L。在磁场上方某一高度处释放线框，线框在下落过程中始终与磁场方向垂直，且边保持水平。若线框恰好以速度v匀速通过磁场，重力加速度为g，空气阻力可忽略不计，求： （1）线框进入磁场过程中，两点间的电势差U； （2）线框通过磁场过程中产生的热量Q； （3）若将线框从更高的地方释放，请分析说明线框通过磁场过程中的运动情况。    4．（多选）（22-23高二下·重庆江津·期末）光滑水平面上存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁场边界如图所示。正方形单匝线框abcd的边长L = 0.2m、回路电阻R = 1.6 × 10 - 3Ω、质量m = 0.2kg。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场SP边界平行且距离为L。现对线框施加与水平向右方向成θ = 45°角、大小为N的恒力F，使其在图示水平桌面上由静止开始运动。从ab边进入磁场开始，在垂直于SP方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取g = 10m/s2，从线框开始运动到线框全部进入磁场中，下列说法正确的是（　　）    A．匀强磁场磁感应强度的大小为0.2T B．全过程线框产生焦耳热0.04J C．整个回路通过的电荷量为5C D．磁场区域的SP边宽度为0.65m 02描绘线框进出磁场区域的图像问题 5．（22-23高二下·山东日照·期末）Ⅰ、Ⅱ两区域存在匀强磁场，是磁场边界，两磁场区域宽度均为d，方向如图所示。与磁场方向垂直的平面内有一直角边长也为d的等腰直角三角形硬导线框。现使导线框以恒定的速度水平向右穿过磁场，运动过程中始终保持一直角边与磁场边界平行。若规定顺时针方向为电流的正方向，则此过程中，导线框内感应电流与时间的关系图像，可能正确的是（　　）（图中虚线方格为等大正方形）    A．   B．   C． D．   6．（22-23高二下·山东德州·期末）如图所示，一边长为a，电阻为R的等边三角形线框在外力作用下以速度匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场区域，两磁场磁感应强度的大小均为B，方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直．以逆时针方向为电流正方向，从图示位置开始线框中感应电流Ⅰ与沿运动方向的位移s的关系图像为（        ）    A．   B．   C．   D．   7．（22-23高二下·云南玉溪·期末）如图所示，边长为2L的正方形MNPQ内左半部分存在垂直纸面向里的匀强磁场，右半部分存在垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场磁感应强度大小相等。边长为L的正方形线框dabc从左向右匀速通过该磁场区域，运动过程中线框始终垂直于磁场且bc边始终平行于PQ。规定线框中顺时针为电流的正方向，从ab边刚进入磁场到cd边刚离开磁场的过程，下列图像能正确