专题12 电磁感应 题组4-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编物理

色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 5.2xXk.c0m○ 您身边的互联网+教辅专家 专题12 题 班级： 电磁感应 组 姓名： 四 学号： 一、选择题 1.(多选)2024山东卷)如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在水平桌面上， 其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，最低点的连线OO与导轨所 在竖直面垂直。空间充满竖直向下的匀强磁场（图中未画出），导轨左端由导线连接。现将具有 定质量和电阻的金属棒MN平行OO'放置在导轨图示位置，由静止释放。MN运动过程中始 终平行于OO且与两导轨接触良好.不考虑自感影响，下列说法正确的是() AMN最终一定静止于OO'位置 BMW运动过程中安培力始终做负功 C.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN的速率一直在增大 D.从释放到第一次到达OO'位置过程中，MN中电流方向由M到N 2.(2023辽宁卷)如图，空间中存在水平向右的匀强磁场，一导体棒绕固定的竖直轴OP在 磁场中匀速转动，且始终平行于OP。导体棒两端的电势差随时间t变化的图像可能正确的 是() B 棒 0 图(a) 图(b) 3.(多选)2022湖南卷)如图，间距L=1m的U形金属导轨.一端接有0.1Q的定值电阻R, 固定在高h=0.8m的绝缘水平桌面上。质量均为0.1kg的匀质导体棒a和b静止在导轨上， 两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，接入电路的阻值均为0.12，与导轨间的动摩擦 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 因数均为0.1（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），导体棒a距离导轨最右端1.74m。整个空间 存在竖直向下的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为0.1T。用F=0.5N沿导轨水平向 右的恒力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，撤去F.导体棒a 离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取10m/s2,不计空气阻力，不计其他电阻，下列说法 正确的是() F A.导体棒a离开导轨至落地过程中，水平位移为0.6m B.导体棒α离开导轨至落地前，其感应电动势不变 C.导体棒α在导轨上运动的过程中，导体棒b有向右运动的趋势 D.导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电阻R的电荷量为0.58C 二、非选择题 4.(2025·浙江1月卷)如图所示，接有恒流源的正方形线框边长为2L、质量为m、电阻为R, 放在光滑水平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场 边界CD上一点为坐标原点，水平向右建立Ox轴，线框中心和一条对角线始终位于Ox轴上。 开关S断开，线框保特静止，不计空气阻力。 0 ()线框中心位于x=0,闭合开关S后，线框中电流大小为L,求： ①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小： ②线框中心运动至x=L2过程，安培力做的功及冲量； ③线框中心运动至x=L2时，恒流源提供的电压。 (2)线框中心分别位于x=0和x=L2,闭合开关S后，线框中电流大小为L,线框中心运动 到x=L所需时间分别为和，求一2。 5.(2025·福建卷)光滑斜面倾角为0=30°，I区域与Ⅱ区域均存在垂直斜面向外的匀强磁 场，两区磁感应强度大小相等。正方形线框abcd质量为m,总电阻为R,由同种材料制成且粗 细均匀，I区域长为L,Ⅱ区域长为L2,两区域间无磁场的区域长度大于线框边长。线框从某 一位置释放，从cd边进入I区域到ab边离开I区域的过程中速度均为o,cd边进入IⅡ区域时 的速度和ab边离开Ⅱ区域时的速度一致.则： 独家授权侵权必究 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 (1)求线框释放时cd边与I区域上边缘的距离； (2)求cd边进入I区域时cd边两端的电势差； (3)求线框进入Ⅱ区域到完全离开过程中克服安培力做功的平均功率。 ·独家授权侵权必究· 专题12　题组四 1.解析　由楞次定律结合左手定则可知，安培力与MN的运动方向的夹角始终大于90°，则安培力始终做负功，MN最终一定静止在OO′位置，A、B正确；根据楞次定律可知，从释放到第一次到达OO′位置过程中，MN中电流方向由M到N，D正确；从释放到第一次到达OO′位置过程中，在即将到达OO′位置的时刻，MN所受安培力水平向左，沿速度方向的分力一定大于MN所受重力沿速度方向的分力，处于减速状态，C错误。 答案　ABD 2.解析　 设导体棒的长度为l，做匀速圆周运动的线速度大小为v，经过一段时间t，导体棒的速度方向与初始速度方向的夹角为θ，则θ＝，如图所示，此时导体棒的有效切割速度为v1＝vcos θ，则导体棒在匀速转动的过程中，导体棒两端的电势差为u＝Blv1＝Blvcos θ＝Blvcos t，C正确，A、B、D错误。 答案　C 3.解析　导体棒a在导轨上向右运动，产生的感应电流向里，流过导体棒b向里，由左手定则可知安培力向左，则导体棒b有向左运动的趋势，故C错误；导体棒b与电阻R并联，有I＝，当导体棒a运动到导轨最右端时，导体棒b刚要滑动，有B··L＝μmg，联立解得a棒的速度为v＝3 m/s，a棒做平抛运动，有x＝vt，h＝gt2，联立解得导体棒a离开导轨至落地过程中水平位移为x＝1.2 m，故A错误；导体棒a离开导轨至落地前做平抛运动，水平速度切割磁感线，则产生的感应电动势不变，故B正确；导体棒a在导轨上运动的过程中，通过电路的电量为q＝·Δt＝＝ C＝1.16 C，导体棒b与电阻R并联，流过的电流与电阻成反比，则通过电阻R的电荷量为qR＝＝0.58 C，故D正确。 答案　BD 4.解析　(1)①闭合开关S瞬间，线框在磁场中的有效长度为l＝2L，所以线框受到的安培力大小为F安＝BIl＝2BIL；②由①问分析可知线框中心运动到x(x≤L)时，线框受到的安培力大小为F安＝2BI(L－x)，则初始时和线框中心运动至x＝时线框受到的安培力分别为 F安1＝2BIL，F安2＝BIL 则线框中心运动至x＝过程，安培力做的功为 W安＝F安·Δx＝·＝ 该过程由动能定理有W安＝mv2 解得v＝ L 则由动量定理可知该过程安培力的冲量大小为I＝mv＝L，方向水平向右 ③线框中心运动至x＝时，由能量守恒定律有 UI＝BILv＋I2R 则线框中心运动至x＝时，恒流源提供的电压为 U＝BL2＋IR。 (2)线框出磁场之前，线框运动的过程中受到的安培力F安＝2BI(L－x)＝2BIx′＝kx′，则出磁场前，线框做简谐运动 根据简谐运动周期公式可得T＝2π＝2π 由题意可知，两次简谐运动周期相同，由于闭合开关S后，线框同向运动，则两次都从最大位移运动到平衡位置，因此两次运动时间相同，则有t1＝t2＝＝ 故t1－t2＝0。 答案　(1)①2BIL　②　L　③BL2＋IR　(2)0 5.解析　(1)方法一　线框从释放到cd边进入Ⅰ区域，由动能定理有mgs1sin θ＝mv2，解得线框释放时cd边与Ⅰ区域上边缘的距离为s1＝； 方法二　线框从释放到cd边进入Ⅰ区域做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知该过程线框的加速度为a1＝gsin θ＝g，则线框释放时cd边与Ⅰ区域上边缘的距离为s1＝·＝。 (2)由题意可知，线框穿过Ⅰ区域做匀速直线运动，则线框的边长为L1，结合安培力公式和力的平衡条件有mgsin θ＝BI1L1，由法拉第电磁感应定律可知E＝BL1v，又I1＝，则此时cd两端的电势差为Ucd＝I1·R＝； (3)线框从进入Ⅱ区域到完全离开过程，由动能定理有mg(L1＋L2)sin θ－W＝0，由动量定理有mgtsin θ－∑BL1IΔt＝0，其中∑IΔt＝∑＝，当L1＜L2时，Δx＝2L1；当L1＞L2时，Δx＝2L2，联立解得该过程的运动时间为t＝或，则该过程克服安培力做功的平均功率为P＝＝或。 答案　(1)　(2)　(3) 或 学科网（北京）股份有限公司 $