专题06 电磁感应（期末真题汇编，云南专用）高二物理上学期

专题06 电磁感应 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（23-24高二上·云南昆明·期末）某同学探究“感应电流产生的条件”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（    ） A．条形磁体静止在线圈中，电流计的指针会偏转 B．条形磁体S极迅速插入线圈，电流计的指针不会偏转 C．条形磁体N极迅速抽出线圈，电流计的指针不会偏转 D．条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈，电流计的指针都会偏转 【答案】D 【详解】A．条形磁体静止在线圈中，穿过线圈的磁通量不变，不会产生感应电流，指针不会偏转，故A错误； BC．无论磁体迅速插入线圈还是迅速抽出线圈，穿过线圈的磁通量都是会发生改变，会产生感应电流，所以灵敏电流计指针都会偏转，故BC错误； D．条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈，穿过线圈的磁通量都是会发生改变，会产生感应电流，所以灵敏电流计指针都会偏转，故D正确。 故选D。 2．（13-14高二上·云南昆明·期末）下列关于楞次定律的说法中正确的是（    ） A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 B．感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量 C．感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反 D．感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致 【答案】D 【详解】楞次定律指感应电流的磁场总 阻碍引起感应电流的磁通量的变化．D正确；并不是阻碍或阻止引起感应电流的磁通量，AB错误；也不是感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反，C错误． 3．（24-25高二上·云南·期末）如图甲所示，在光滑水平桌面上固定有一根长直通电导线MN和正方形金属线框abcd，线框的ab边与导线平行。规定从到为电流的正方向，导线中的电流随时间的变化如图乙所示。关于线框中感应电流的方向及线框所受安培力的方向，下列判断正确的是（    ） A．电流方向为，安培力方向水平向左 B．电流方向为，安培力方向水平向右 C．电流方向为，安培力方向水平向左 D．电流方向为，安培力方向水平向右 【答案】D 【详解】导线中电流增加，则穿过线圈的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为；根据左手定则，ab受安培力向右，cd受安培力向左，ab边受安培力大于cd边受的安培力，可知线圈受安培力水平向右。 故选D。 4．（22-23高二下·云南玉溪·期末）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况下（　　）    A．线圈中的感应电动势之比E1∶E2＝1∶2 B．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝4∶1 C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1 D．通过线圈某横截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶2 【答案】C 【详解】A．根据感应电动势公式 可知线圈中的感应电动势之比 E1∶E2＝2∶1 故A错误； B．感应电流为 线圈中的感应电流之比 I1∶I2＝2∶1 故B错误； C．线框穿出磁场的时间为 又 v1＝2v2 则 t1∶t2＝1∶2 产生的焦耳热为 可得 故C正确； D．通过线圈某截面的电荷量为 可知通过线圈某横截面的电荷量之比 q1∶q2＝1∶1 故D错误。 故选C。 5．（22-23高二上·云南曲靖·期末）如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4 m2，电阻r＝1 Ω。在线圈中存在面积0.2 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B＝0.3＋0.15t。将线圈两端a、b与一个阻值R＝2 Ω的电阻相连接，b端接地。则下列说法正确的是（　　） A．电阻R两端的电压随时间均匀增大 B．线圈电阻r消耗的功率为2W C．在2s内，流过电阻R的电荷量为3 C D．a端的电势－2 V 【答案】D 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的感应电动势为 线圈中的电流为 电阻R两端的电压为 电阻R两端的电压不随时间变化，A错误； B．线圈电阻r消耗的功率为 B错误； C．在2s内，流过电阻R的电荷量为 C错误； D．根据楞次定律可知，回路中的电流为顺时针，b点电势高于a点，且 又因为 可知 D正确。 故选D。 6．（22-23高二上·云南曲靖·期末）有一正方形金属线框abcd，M、N为ad、bc的中点，P、Q为ab、cd的中点，虚线MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，若要让线框在下列四幅图中，所示时刻产生的是沿的电流，下列描述正确的是（　　） A．甲图中，线框以MN为轴转动 B．乙图中，线框以PQ为轴转动 C．丙图中，线框具有图示方向的速度 D．丁图中，磁感应强度增大 【答案】D 【详解】A．甲图中，线框以MN为轴转动，线圈中垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知，线圈中该时刻产生只有产生沿着的感应电流，才能阻碍原磁场减小，故A错误； B．乙图中，线框以PQ为轴转动，线圈中垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知，线圈中该时刻产生只有产生沿着的感应电流，才能阻碍原磁场减小，故B错误； C．丙图中，线框具有图示方向的速度，线圈中垂直纸面向里的磁通量变小，由楞次定律可知，线圈中该时刻产生只有产生沿着的感应电流，才能阻碍原磁场减小，故C错误； D．丁图中，磁感应强度增大，线圈中垂直纸面向里的磁通量变大，由楞次定律可知，线圈中该时刻产生只有产生沿着的感应电流，才能阻碍原磁场减增大，故D正确。 故选D。 7．（22-23高二上·云南昆明·期末）电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一。关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　） A．楞次发现了感应电流方向和感应电流大小的规律 B．有感应电动势产生，则一定有感应电流产生 C．穿过某固定回路的磁通量的变化率在增大，感应电动势有可能减小 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 【答案】D 【详解】A．楞次发现了有关感应电流方向的规律，提出了楞次定律，法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯总结出电磁感应定律即确定感应电动势大小的规律，从而可以确定感应电流的大小，A错误； B．穿过某回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，但若回路不闭合，则不能产生感应电流，故B错误； C．根据，知感应电动势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比，故C错误； D．根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化，为了维持原磁场磁通量的变化，就必须有动力作用，这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功，将其他形式的能转变为感应电流的电能，所以楞次定律实质上描述能量转化的过程，故D正确。 故选D。 8．（22-23高二上·云南文山·期末）如图所示，矩形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积不等的两部分，在接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．无感应电流 B．逆时针方向 C．顺时针方向 D．条件不足，无法判断 【答案】B 【详解】根据安培定则可知，MN中的电流在导线框左部分产生的磁场垂直于纸面向外，右部分产生的磁场垂直纸面向里。由于线框被导线分成面积不等的两部分，在MN通电的瞬间，通过导线框的磁通量增大，由楞次定律可知，导线框中的感应电流逆时针方向。 故选B。 9．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图甲所示，粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙所示规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（　　） A．时刻，金属棒中电流方向由Q到P B．时刻，中无感应电流 C．时刻，中有感应电流 D．时刻，所受安培力为0 【答案】CD 【详解】A．在~2时间，回路的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，流过金属棒的感应电流方向是从P到Q，故A错误； BC．时刻回路的磁通量为零，但是磁通量的变化率不为零，则回路有感应电流，故B错误，C正确； D．时刻磁感应强度为零，根据可知，安培力为0，故D正确。 故选CD。 10．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，正方形线框放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现用外力使正方形线框以两种不同的方式运动出磁场：第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动，直到边刚好与重合；第二种方式只将速度变为。则下列说法正确的是（　　） A．两次线框中电流方向相同 B．两次磁通量的变化量相同 C．两次线框中的感应电动势相同 D．两次边所受安培力之比为 【答案】ABD 【详解】A．由楞次定律可知，两次线框中产生的感应电流的方向均沿，故A正确； B． 两种情况下初始磁通量相同，末态相同，所以磁通量的变化量相同，即磁通量的变化量为 故B正确； C．正方形线框以速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为 正方形线框以速度2v匀速向右运动时产生的感应电动势为 两次线框中的感应电动势之比为 故C错误； D．正方形线框以速度v匀速向右运动时ab边所受安培力为 正方形线框以速度2v匀速向右运动时ab边所受安培力为 两次ab边所受安培力之比为，故D正确。 故选ABD。 11．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，n = 15匝的圆形线圈M，其电阻为RM = 1 Ω，它的两端点a、b与阻值为5 Ω的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（　　） A．线圈中感应电流方向是顺时针方向 B．线圈中a、b两点的电势差为2.5 V C．圆形线圈M具有扩张趋势 D．0.2 s内通过定值电阻R的电荷量为0.1 C 【答案】BD 【详解】A．由Φ − t图像知，穿过线圈M的磁通量向里均匀增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流是逆时针方向，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 则a、b两点的电势差为 故B正确； C．由于穿过线圈M的磁通量向里均匀增加，根据楞次定律推论可知，圆形线圈M具有收缩趋势，故C错误； D．0.2 s内通过定值电阻R的电荷量为 故D正确。 故选BD。 12．（22-23高二上·云南·期末）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，绝缘轻绳一端固定，另一端系于导体棒a的中点，轻绳保持竖直。将导体棒b由边界水平的匀强磁场上方某一高度处静止释放。匀强磁场的宽度一定，方向与导轨平面垂直，两导体棒电阻均为R且与导轨始终保持良好接触。下列说法正确的是（　　） A．b进入磁场后，a中的电流方向向左 B．b进入磁场后，轻绳对a的拉力不变 C．b进入磁场后，重力做功的瞬时功率可能增大 D．b由静止释放到穿出磁场的过程中，a中产生的焦耳热等于b减少的机械能 【答案】AC 【详解】A．b进入磁场后，由右手定则可知，b中电流方向向右，a中的电流方向向左，A正确。 B．b进入磁场后，由于ab二者电流方向相反，二者相斥，轻绳对a的拉力减小，B错误。 C．b进入磁场后，所受安培力可能小于重力，继续加速运动，重力做功的瞬时功率可能增大，C正确。 D．b由静止释放到穿出磁场的过程中，a和b中产生的焦耳热等于b减少的机械能，D错误。 故选AC。 13．（22-23高二上·云南玉溪·期末）如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距。导轨处于匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小、方向竖直向下。导轨左端连接一阻值的电阻，放在金属导轨上的金属棒在水平向右的恒定外力F的作用下沿导轨匀速向右运动。已知金属棒的电阻，长度与金属导轨间距相等，金属棒与金属导轨垂直且接触良好，两端的电压，导轨电阻不计。求： （1）恒定外力F的大小； （2）金属棒匀速运动的速度大小v。 【答案】（1）0.3N；（2）37.5m/s 【详解】（1）电流 恒定外力 （2）电流 代入数据得 v=37.5m/s 14．（22-23高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN，PQ竖直放置，其宽度L=1m，匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为m=1kg、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其运动的图像如图乙所示，图像中AB段为直线，导轨电阻不计，取（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）判断金属棒两端a、b的电势高低； （2）磁感应强度B的大小； （3）在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。 【答案】（1）b点电势高，a点电势低；（2）1T；（3） 【详解】（1）由右手定则可知，ab中的感应电流由a流向b，ab相当于电源，则b点电势高，a点电势低。 （2）由图像求得t=1.5s时金属棒的速度为 金属棒匀速运动时所受的安培力大小为 又      则有 代入数据解得 （3）金属棒ab在开始运动的1.5s内，金属棒的重力势能减少量转化为金属棒的动能和电路的内能，设电路中产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒定律得 代入数据解得 故R产生的热量为 1．（20-21高二上·云南丽江·期末）近几年来，随着手机市场的日新月异，手机功能也越来越强大，现在不少手机都配备了无线充电功能，如图所示。手机无线充电的原理是（　　） A．欧姆定律 B．电磁感应 C．库仑定律 D．焦耳定律 【答案】B 【详解】在充电板和手机上，分别有两个线圈，充电板的线圈接通交流电源后，会在周围空间产生一个不断变化的磁场；手机上的线圈感应到磁场的变化，从而产生感应电流，然后再把感应电流转化为直流电给手机电池进行充电，这种无线充电方式是利用了电磁感应的原理，故选B。 2．（20-21高二上·云南曲靖·期末）下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热 【答案】D 【详解】AC．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，法拉第发现了电磁感应现象，故AC错误； B．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故B错误； D．在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是利用金属因交变电流产生的涡流发热，故D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝，回路总电阻为R。某次刷卡时，线圈平面与磁场方向垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度由0增大到B，此过程中（　　） A．线圈中的电流方向沿顺时针方向 B．通过线圈平面的磁通量变化量大小为 C．通过线圈平面的磁通量变化量大小为 D．线圈的平均感应电动势为 【答案】B 【详解】A．通过线圈平面的磁通量增加，但是磁场方向未知，所以无法判断感应电流的方向，故A错误； BC．根据磁通量定义可知初态磁通量，最终磁通量 所以磁通量的变化量为，故C错误，B正确； D．线圈的平均感应电动势为，故D错误。 故选B。 4．（24-25高二上·云南保山·期末）如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和共轴，中通有按照正弦规律变化的电流，如图乙所示。图中箭头为电流的正方向。在时间内关于线圈中涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法中正确的是（　　） A．不断减小，顺时针 B．不断减小，逆时针 C．不断增大，顺时针 D．不断增大，逆时针 【答案】A 【详解】结合图乙，右手定则可知，螺线管中的电流在时间内在线圈中产生的磁场方向向上且强度逐渐增大，楞次定律可知线圈中感应电流方向为顺时针，且时间内，电流变化越来越慢，即产生的电动势变小，则电流减小。 故选A。 5．（23-24高二上·云南昭通·期末）如图所示，间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场，倾斜放置的金属杆在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动，金属杆与导轨的夹角为，其单位长度的电阻为，运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是（    ）    A．金属杆中感应电流的方向为到 B．金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小为 C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的热功率为 【答案】C 【详解】A．由右手定则可知金属杆中感应电流的方向为N到M，故A错误； B．由于速度方向是向右，有效切割长度为L，所以感应电动势大小为 故B错误； C．电路中感应电流大小为 金属杆所受安培力的大小为 故C正确； D．金属杆的热功率为 故D错误。 故选C。 6．（23-24高二上·云南曲靖·期末）如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（　　） A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中无感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 【答案】D 【详解】AB．直导线通电流向上，在右侧产生的磁感线向里，电流增大，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场向外，则感应电流为逆时针，故AB错误； C．穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律的理解“增缩减扩”，可知圆环有收缩的趋势，故C错误； D．将有逆时针感应电流流过的圆环用微元法截成电流元，上下电流元所受安培力抵消，而对于左右的电流元，由于左侧所处磁感应强度更大，抵消右侧所受安培力之后为总的安培力方向，由左手定则可知方向向右，则圆环始终静止在水平桌面上有圆环受到水平向左的摩擦力和安培力平衡，故D正确。 故选D。 7．（24-25高二上·云南昆明·期末）下列说法正确的是（　　） A．图甲中“3000F2.7V”的超级电容器最多可以储存8.1×103C的电荷量 B．图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C．图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力 D．图丁中真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化 【答案】AC 【详解】A．电容器最多能储存的电荷量是 A正确； B．根据右手螺旋定则可知环形电流产生的磁场方向垂直纸面向外，故小磁针静止时垂直纸面且N极指向外，B错误； C．通电导线在磁场中与磁场方向不平行时，会受到磁场力的作用，C正确； D．真空冶炼炉是用涡流产生的热量来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时金属中产生涡流，生热熔化金属，D错误。 故选AC。 8．（23-24高二上·云南昆明·期末）某实验装置如图Ⅰ所示，在铁芯上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间的关系如图Ⅱ甲、乙、丙、丁所示。在这段时内，可以观察到B线圈中有感应电流的是（　　） A．如果A中通以甲图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 B．如果A中通以乙图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 C．如果A中通以丙图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 D．如果A中通以丁图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 【答案】BCD 【详解】A．如果A中通以甲图电流，则穿过B回路磁通量不变，没有感应电流，故A错误； B．如果A中通以乙图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量增大，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有电流通过，故B正确； C．如果A中通以丙图电流，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量减小，根据楞次定律可知，则B中电流计G中有电流通过，故C正确； D．如果A中通以丁图电流，在时间段内，A中电流为正且逐渐减小，根据右手螺旋定则可知，穿过B的磁通量减小，则B中电流计G中电流中有电流通过，故D正确。 故选BCD。 9．（21-22高二上·云南昆明·期末）如图所示，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，质量为3.6kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，已知金属棒受到的磁场力方向水平。求匀强磁场的磁感应强度的大小。 【答案】1.2T 【详解】对MN棒：水平方向受到安培力与阻力，设阻力大小为f，匀速运动时，则有 有加速度时，根据牛顿第二定律得 联立解得 10．（20-21高二上·云南·期末）如图所示，宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。当导体棒的速度大小v=2m/s时，求： (1)通过电阻的电流I； (2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625N，求导体棒的加速度大小a。 【答案】(1)0.25A；(2)1m/s2 【详解】(1)感应电动势为E=BLv，感应电流，解得： I=0.25A (2)导体棒受到的安培力 F安=BIL 由牛顿第二定律有： F—F安=ma 解得： a=1m/s2 11．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，是两根半径为d的光滑的圆弧轨道，其间距为L，O点为圆弧的圆心，O、P连线水平，M、N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长为L、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端处以一定的初速度开始下滑，由于外力作用，下滑过程中金属棒的速率保持不变，到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力为，求： (1)金属棒到达最低点时的速度大小； (2)若金属棒由下滑到所用时间为t，求时刻金属棒两端的电压。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）在轨道的最低点处，根据牛顿第三定律知轨道对金属棒的支持力大小     根据牛顿第二定律 解得 （2）时刻棒做匀速圆周运动转过的圆心角为，切割磁感线的水平分速度为 又， 解得 12．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图所示，两平行粗糙导轨间距，足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接，倾斜部分动摩擦因数，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒质量，电阻，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离都是，（取），求： (1)棒在斜面上的最大速度； (2)从高度处滑下后电阻上产生的热量。 【答案】(1)2m/s (2)3.2J 【详解】（1）由题意得到达水平面之前已开始匀速运动，对导体棒有 因为 代入题中数据，联立解得棒在斜面上的最大速度 （2）由能量守恒有 因为电阻上产生的热量 代入题中数据，联立解得 13．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成θ=53°角放置，导轨间距为l=1m，上端接有电阻R=3Ω，虚线下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1kg，有效电阻r=1Ω的金属杆ab从上方某处垂直于导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v﹣t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin53°=0.8。求： (1)杆与金属导轨间的动摩擦因数μ； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B； (3)杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量QR。 【答案】(1)0.5 (2)2T (3)0.01875J 【详解】（1）由图乙知，杆的加速度为 根据牛顿第二定律得 解得 （2）杆进入磁场时做匀速运动，此时杆产生的感应电动势为 杆中的感应电流为 杆所受的安培力大小为 联立得 由图知 由平衡条件得 代入数据解得 （3）杆中感应电流大小为 杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量为 解得 14．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量的金属杆ab，两导轨间距，两导轨的左端接入电阻的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动经时，定值电阻两端的电压，求： (1)10s时定值电阻R上的电流和金属杆ab的速率； (2)10s时外力F的大小； (3)10s后撤去外力F至金属棒ab停止运动过程中定值电阻R上产生的热量Q。 【答案】(1)2A，14m/s (2)0.48N (3)16.8J 【详解】（1）通过金属杆ab的电流 金属杆ab产生的感应电动势 所以金属杆ab的速度大小 （2）金属杆ab运动的加速度 10s末时，金属杆ab受到的安培力大小 10s末时，对金属杆ab，根据牛顿第二定律有 解得 （3）根据动能定理知 且 则电阻上产生的热量为 联立并代入数据得 15．（23-24高二上·云南昭通·期末）如图所示，置于水平面内一对相互平行的光滑金属导轨，间距为，左端接有定值电阻。质量为、电阻为的导体棒垂直于放置在金属导轨上，且与导轨保持良好接触。整个装置处于竖直向上、磁感应强度的大小为的匀强磁场中。不计导轨的电阻，导轨足够长。在时刻，给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，求： （1）时导体棒产生的感应电流的大小和方向； （2）时导体棒所受安培力的大小和方向； （3）在导体棒从开始运动到停下的过程中，定值电阻产生的焦耳热。    【答案】（1），方向从C到D；（2），方向水平向左；（3） 【详解】（1）时导体棒CD切割磁感线产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得导体棒CD中的电流 由右手定则可知导体棒CD中电流方向从C到D。 （2）由安培力计算公式可得，时导体棒CD所受安培力大小为 由左手定则可知，安培力方向水平向左。 （3）在导体棒CD从开始运动到停下的过程中，由能量守恒定律，可知电路中产生的焦耳热量 由于定值电阻R与r串联，可知定值电阻R产生的焦耳热为 1．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图所示，电路中的自感线圈L的自感系数很大但是阻值很小（小于灯泡电阻），D为小灯泡，E为电源（内阻不计）。先闭合开关K，过一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（　　）    A．闭合K，灯D立即变亮，稳定后一直保持亮度不变 B．闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮 C．断开K，灯D立即熄灭 D．断开K，灯D要闪亮一下再熄灭 【答案】AD 【详解】AB．开关闭合时，由于线圈L的自感作用阻碍电流的增大，所以大部分电流从灯D中流过，所以灯D立即变亮，又由于L的电阻较小，所以L中的电流逐渐增大直至稳定，小灯泡D中电流逐渐减小，但稳定后电流不变，亮度不变，A正确，B错误； CD．稳定后K断开瞬间，由于线圈的电流较大，L与灯D组成回路，灯D要闪亮一下再熄灭，C错误，D正确。 故选AD。 2．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，一匝数的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面。线圈的面积为，电阻。设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间的变化图像如图乙所示。求： （1）时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小； （2）在内通过线圈的电荷量q、线圈产生的焦耳热Q。 【答案】（1）逆时针，；（2）， 【详解】（1）由楞次定律知，0 ~ 3 s感应电流磁场垂直纸面向外，感应电流方向为逆时针方向；感应电动势为 结合图像并代入数据解得 （2）同理可得内有感应电动势 感应电流 电荷量 代入数据解得 线圈产生的焦耳热 代入数据得 3．（23-24高二下·云南曲靖·期末）如图所示，两根平行放置的四分之一光滑圆弧导轨，半径为r、间距为d，其中、水平，、竖直，导轨电阻不计，在导轨顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。长为d、质量为m的金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为（g为当地的重力加速度），整个过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒从PQ处脱离导轨后水平飞出，两端通过轻质金属丝线（图中未画出）分别与导轨P、Q端相连接，金属丝线足够长始终未绷紧。金属棒从PQ飞出水平位移大小为x（未知）时，速度大小为v且与水平方向的夹角为；金属棒又从该位置经过一段时间后，速度变为竖直向下。金属棒与金属丝线的电阻均不计，不考虑金属丝线切割磁感线产生的影响，求： （1）金属棒到达导轨底端PQ时受到的安培力大小F； （2）水平位移x的大小； （3）若金属棒由MN运动到PQ的过程中，电阻R上产生的热量为；金属棒由PQ运动到速度变为竖直向下的过程中，电阻R上产生的热量为，求与的比值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为，则有 安培力 （2）水平位移为x，水平方向运用动量定理得 又这段时间内通过人的电荷量 平均感应电流 平均感应电动势 磁通量的变化量 联立可得 （3）分两个过程来求，第一个过程由静止释放，到达导轨底端PQ；设这个过程R上产生的热量为，由能量守恒得 解得 第二个过程由导轨底端PQ飞出到速度变为竖直向下，设这个过程上产生的热量为，水平方向能量守恒得 解得 故 4．（24-25高二上·云南保山·期末）足够长的光滑导轨固定于水平面上，导轨宽度为，导轨处于垂直水平面竖直向下的匀强磁场中，俯视图如图所示，质量为的金属棒置于导轨上，时刻，金属棒在外力作用下由静止开始运动，已知外力随金属棒速度变化的规律满足，导轨左端连接阻值为的电阻，其余电阻不计，求： (1)磁感应强度大小； (2)内通过电阻的电量； (3)0~5s内外力的冲量大小。 【答案】(1)4T (2)2C (3) 【详解】（1）对导体棒，由牛顿第二定律有 联立解得 因为 可知有 代入题中数据解得， （2）以上分析可知，棒做匀加速直线运动，内位移 通过电阻的电量 联立解得 （3）0~5s内位移 5s时速度 规定向右为正方向，对棒，由动量定理得 因为 联立解得 5．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为2m和m的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中de虚线的右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为2m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，重力加速度为g。求： （1）a棒与b棒碰后b棒的速度大小； （2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热； （3）金属棒b进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时b棒速度的大小。    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设a棒滑到水平导轨时速度为v0，根据动能定理可得 解得 a棒与b棒发生弹性正碰，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 由机械能守恒定律，可得 联立解得 （2）最终b、c以相同的速度匀速运动，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立解得 （3）b棒刚进磁场时的加速度最大，设b棒进入磁场后某时刻，b棒的速度为，c棒的速度为，则b、c组成的回路中的感应电动势为 设回路中的总电阻为R，由闭合电路欧姆定律得 由安培力公式得 F=BIL=2ma 联立得 故当b棒加速度为最大值的一半时有 b、c两棒组成的系统合外力为零，系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律可得 联立解得 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 电磁感应 核心必练+进阶提升+培优冲刺 三层突破 1．（23-24高二上·云南昆明·期末）某同学探究“感应电流产生的条件”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（    ） A．条形磁体静止在线圈中，电流计的指针会偏转 B．条形磁体S极迅速插入线圈，电流计的指针不会偏转 C．条形磁体N极迅速抽出线圈，电流计的指针不会偏转 D．条形磁体的N极或S极迅速插入或抽出线圈，电流计的指针都会偏转 2．（13-14高二上·云南昆明·期末）下列关于楞次定律的说法中正确的是（    ） A．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 B．感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量 C．感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场相反 D．感应电流的磁场方向也可能与引起感应电流的磁场方向一致 3．（24-25高二上·云南·期末）如图甲所示，在光滑水平桌面上固定有一根长直通电导线MN和正方形金属线框abcd，线框的ab边与导线平行。规定从到为电流的正方向，导线中的电流随时间的变化如图乙所示。关于线框中感应电流的方向及线框所受安培力的方向，下列判断正确的是（    ） A．电流方向为，安培力方向水平向左 B．电流方向为，安培力方向水平向右 C．电流方向为，安培力方向水平向左 D．电流方向为，安培力方向水平向右 4．（22-23高二下·云南玉溪·期末）如图所示，先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，且v1＝2v2，则在先后两种情况下（　　）    A．线圈中的感应电动势之比E1∶E2＝1∶2 B．线圈中的感应电流之比I1∶I2＝4∶1 C．线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2＝2∶1 D．通过线圈某横截面的电荷量之比q1∶q2＝1∶2 5．（22-23高二上·云南曲靖·期末）如图，一个匝数为100匝的圆形线圈，面积0.4 m2，电阻r＝1 Ω。在线圈中存在面积0.2 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B＝0.3＋0.15t。将线圈两端a、b与一个阻值R＝2 Ω的电阻相连接，b端接地。则下列说法正确的是（　　） A．电阻R两端的电压随时间均匀增大 B．线圈电阻r消耗的功率为2W C．在2s内，流过电阻R的电荷量为3 C D．a端的电势－2 V 6．（22-23高二上·云南曲靖·期末）有一正方形金属线框abcd，M、N为ad、bc的中点，P、Q为ab、cd的中点，虚线MN左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，若要让线框在下列四幅图中，所示时刻产生的是沿的电流，下列描述正确的是（　　） A．甲图中，线框以MN为轴转动 B．乙图中，线框以PQ为轴转动 C．丙图中，线框具有图示方向的速度 D．丁图中，磁感应强度增大 7．（22-23高二上·云南昆明·期末）电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一。关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　） A．楞次发现了感应电流方向和感应电流大小的规律 B．有感应电动势产生，则一定有感应电流产生 C．穿过某固定回路的磁通量的变化率在增大，感应电动势有可能减小 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 8．（22-23高二上·云南文山·期末）如图所示，矩形线框与长直导线彼此绝缘，线框被导线分成面积不等的两部分，在接通图示方向电流的瞬间，线框中感应电流的方向是（　　） A．无感应电流 B．逆时针方向 C．顺时针方向 D．条件不足，无法判断 9．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图甲所示，粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙所示规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（　　） A．时刻，金属棒中电流方向由Q到P B．时刻，中无感应电流 C．时刻，中有感应电流 D．时刻，所受安培力为0 10．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，正方形线框放在光滑的绝缘水平面上，为正方形线框的对称轴，在的左侧存在竖直向下的匀强磁场。现用外力使正方形线框以两种不同的方式运动出磁场：第一种方式以速度v使正方形线框匀速向右运动，直到边刚好与重合；第二种方式只将速度变为。则下列说法正确的是（　　） A．两次线框中电流方向相同 B．两次磁通量的变化量相同 C．两次线框中的感应电动势相同 D．两次边所受安培力之比为 11．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，n = 15匝的圆形线圈M，其电阻为RM = 1 Ω，它的两端点a、b与阻值为5 Ω的定值电阻R相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示，则（　　） A．线圈中感应电流方向是顺时针方向 B．线圈中a、b两点的电势差为2.5 V C．圆形线圈M具有扩张趋势 D．0.2 s内通过定值电阻R的电荷量为0.1 C 12．（22-23高二上·云南·期末）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，绝缘轻绳一端固定，另一端系于导体棒a的中点，轻绳保持竖直。将导体棒b由边界水平的匀强磁场上方某一高度处静止释放。匀强磁场的宽度一定，方向与导轨平面垂直，两导体棒电阻均为R且与导轨始终保持良好接触。下列说法正确的是（　　） A．b进入磁场后，a中的电流方向向左 B．b进入磁场后，轻绳对a的拉力不变 C．b进入磁场后，重力做功的瞬时功率可能增大 D．b由静止释放到穿出磁场的过程中，a中产生的焦耳热等于b减少的机械能 13．（22-23高二上·云南玉溪·期末）如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，间距。导轨处于匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小、方向竖直向下。导轨左端连接一阻值的电阻，放在金属导轨上的金属棒在水平向右的恒定外力F的作用下沿导轨匀速向右运动。已知金属棒的电阻，长度与金属导轨间距相等，金属棒与金属导轨垂直且接触良好，两端的电压，导轨电阻不计。求： （1）恒定外力F的大小； （2）金属棒匀速运动的速度大小v。 14．（22-23高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN，PQ竖直放置，其宽度L=1m，匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为m=1kg、电阻为r=0.20Ω的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其运动的图像如图乙所示，图像中AB段为直线，导轨电阻不计，取（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）判断金属棒两端a、b的电势高低； （2）磁感应强度B的大小； （3）在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。 1．（20-21高二上·云南丽江·期末）近几年来，随着手机市场的日新月异，手机功能也越来越强大，现在不少手机都配备了无线充电功能，如图所示。手机无线充电的原理是（　　） A．欧姆定律 B．电磁感应 C．库仑定律 D．焦耳定律 2．（20-21高二上·云南曲靖·期末）下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象 B．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 C．楞次发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D．在电磁炉上加热食品须使用金属器皿，是因金属在交变磁场中产生涡流发热 3．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝，回路总电阻为R。某次刷卡时，线圈平面与磁场方向垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度由0增大到B，此过程中（　　） A．线圈中的电流方向沿顺时针方向 B．通过线圈平面的磁通量变化量大小为 C．通过线圈平面的磁通量变化量大小为 D．线圈的平均感应电动势为 4．（24-25高二上·云南保山·期末）如图甲所示，圆形线圈静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和共轴，中通有按照正弦规律变化的电流，如图乙所示。图中箭头为电流的正方向。在时间内关于线圈中涡旋电流的大小和方向（俯视），下列说法中正确的是（　　） A．不断减小，顺时针 B．不断减小，逆时针 C．不断增大，顺时针 D．不断增大，逆时针 5．（23-24高二上·云南昭通·期末）如图所示，间距为、水平放置的平行U形光滑金属导轨间有垂直于导轨平面向下、磁感应强度的大小为的匀强磁场，倾斜放置的金属杆在外力作用下以平行于导轨向右的速度匀速运动，金属杆与导轨的夹角为，其单位长度的电阻为，运动过程中与导轨始终接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是（    ）    A．金属杆中感应电流的方向为到 B．金属杆切割磁感线产生的感应电动势大小为 C．金属杆所受安培力的大小为 D．金属杆的热功率为 6．（23-24高二上·云南曲靖·期末）如图所示，水平桌面上固定一通电直导线，电流方向如图，且电流逐渐增大，导线右侧有一金属导线制成的圆环，且圆环始终静止在水平桌面上，则（　　） A．圆环中产生顺时针方向的感应电流 B．圆环中无感应电流 C．圆环有扩张的趋势 D．圆环受到水平向左的摩擦力 7．（24-25高二上·云南昆明·期末）下列说法正确的是（　　） A．图甲中“3000F2.7V”的超级电容器最多可以储存8.1×103C的电荷量 B．图乙中小磁针放在超导环形电流中间，静止时小磁针的指向如图中所示 C．图丙中直导线悬挂在磁铁的两极间，通以如图所示的电流时会受到磁场力 D．图丁中真空冶炼炉的工作原理是炉体产生涡流，涡流产生热量使炉内金属熔化 8．（23-24高二上·云南昆明·期末）某实验装置如图Ⅰ所示，在铁芯上绕着两个线圈A和B，如果线圈A中电流i与时间的关系如图Ⅱ甲、乙、丙、丁所示。在这段时内，可以观察到B线圈中有感应电流的是（　　） A．如果A中通以甲图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 B．如果A中通以乙图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 C．如果A中通以丙图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 D．如果A中通以丁图中的电流，则B中连接的电流计有电流通过 9．（21-22高二上·云南昆明·期末）如图所示，ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，通以5A的电流时，质量为3.6kg的金属棒MN沿导轨做匀速运动；当棒中电流增大到8A时，棒能获得2m/s2的加速度，已知金属棒受到的磁场力方向水平。求匀强磁场的磁感应强度的大小。 10．（20-21高二上·云南·期末）如图所示，宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。当导体棒的速度大小v=2m/s时，求： (1)通过电阻的电流I； (2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625N，求导体棒的加速度大小a。 11．（24-25高二上·云南昭通·期末）如图所示，是两根半径为d的光滑的圆弧轨道，其间距为L，O点为圆弧的圆心，O、P连线水平，M、N在同一水平高度，圆弧轨道电阻不计，在其上端连有一阻值为R的电阻，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现有一根长为L、质量为m、电阻为r的金属棒从轨道的顶端处以一定的初速度开始下滑，由于外力作用，下滑过程中金属棒的速率保持不变，到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力为，求： (1)金属棒到达最低点时的速度大小； (2)若金属棒由下滑到所用时间为t，求时刻金属棒两端的电压。 12．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图所示，两平行粗糙导轨间距，足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接，倾斜部分动摩擦因数，倾斜部分与水平面的夹角，垂直斜面方向向上磁感应强度，水平部分没有磁场。金属棒质量，电阻，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离都是，（取），求： (1)棒在斜面上的最大速度； (2)从高度处滑下后电阻上产生的热量。 13．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成θ=53°角放置，导轨间距为l=1m，上端接有电阻R=3Ω，虚线下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1kg，有效电阻r=1Ω的金属杆ab从上方某处垂直于导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v﹣t图像如图乙所示。g取10m/s2，sin53°=0.8。求： (1)杆与金属导轨间的动摩擦因数μ； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B； (3)杆在磁场中下滑0.1s过程中电阻R产生的热量QR。 14．（24-25高二上·云南昆明·期末）如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一绝缘水平面上，导轨上停放一质量的金属杆ab，两导轨间距，两导轨的左端接入电阻的定值电阻，位于两导轨之间的金属杆ab的电阻，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度大小的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F水平向右拉金属杆ab，使之由静止开始向右做匀加速直线运动，在整个运动过程中金属杆ab始终与导轨垂直并接触良好，金属杆ab开始运动经时，定值电阻两端的电压，求： (1)10s时定值电阻R上的电流和金属杆ab的速率； (2)10s时外力F的大小； (3)10s后撤去外力F至金属棒ab停止运动过程中定值电阻R上产生的热量Q。 15．（23-24高二上·云南昭通·期末）如图所示，置于水平面内一对相互平行的光滑金属导轨，间距为，左端接有定值电阻。质量为、电阻为的导体棒垂直于放置在金属导轨上，且与导轨保持良好接触。整个装置处于竖直向上、磁感应强度的大小为的匀强磁场中。不计导轨的电阻，导轨足够长。在时刻，给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动过程中导体棒始终与导轨垂直，求： （1）时导体棒产生的感应电流的大小和方向； （2）时导体棒所受安培力的大小和方向； （3）在导体棒从开始运动到停下的过程中，定值电阻产生的焦耳热。    1．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图所示，电路中的自感线圈L的自感系数很大但是阻值很小（小于灯泡电阻），D为小灯泡，E为电源（内阻不计）。先闭合开关K，过一段时间后，再断开开关K。则下列说法正确的是（　　）    A．闭合K，灯D立即变亮，稳定后一直保持亮度不变 B．闭合K，灯D立即变亮，然后渐渐变暗，直至不亮 C．断开K，灯D立即熄灭 D．断开K，灯D要闪亮一下再熄灭 2．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图甲所示，一匝数的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面。线圈的面积为，电阻。设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B随时间的变化图像如图乙所示。求： （1）时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小； （2）在内通过线圈的电荷量q、线圈产生的焦耳热Q。 3．（23-24高二下·云南曲靖·期末）如图所示，两根平行放置的四分之一光滑圆弧导轨，半径为r、间距为d，其中、水平，、竖直，导轨电阻不计，在导轨顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。长为d、质量为m的金属棒从导轨顶端MN处由静止释放，到达导轨底端PQ时的速度大小为（g为当地的重力加速度），整个过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。金属棒从PQ处脱离导轨后水平飞出，两端通过轻质金属丝线（图中未画出）分别与导轨P、Q端相连接，金属丝线足够长始终未绷紧。金属棒从PQ飞出水平位移大小为x（未知）时，速度大小为v且与水平方向的夹角为；金属棒又从该位置经过一段时间后，速度变为竖直向下。金属棒与金属丝线的电阻均不计，不考虑金属丝线切割磁感线产生的影响，求： （1）金属棒到达导轨底端PQ时受到的安培力大小F； （2）水平位移x的大小； （3）若金属棒由MN运动到PQ的过程中，电阻R上产生的热量为；金属棒由PQ运动到速度变为竖直向下的过程中，电阻R上产生的热量为，求与的比值。 4．（24-25高二上·云南保山·期末）足够长的光滑导轨固定于水平面上，导轨宽度为，导轨处于垂直水平面竖直向下的匀强磁场中，俯视图如图所示，质量为的金属棒置于导轨上，时刻，金属棒在外力作用下由静止开始运动，已知外力随金属棒速度变化的规律满足，导轨左端连接阻值为的电阻，其余电阻不计，求： (1)磁感应强度大小； (2)内通过电阻的电量； (3)0~5s内外力的冲量大小。 5．（23-24高二上·云南昆明·期末）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为2m和m的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中de虚线的右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为2m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，重力加速度为g。求： （1）a棒与b棒碰后b棒的速度大小； （2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热； （3）金属棒b进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时b棒速度的大小。    试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $