小练46 电磁感应与电路、能量问题-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理拿满基础分自主小练

物理 力大小Rg=B1=,由于有效切别长度1在随 位移变化，成线性关系，所以安培力与位移不成线性 关系，C项错误。 小练46电磁感应与电路、能量问题 1.A【解析】设匀强磁场的磁感应强度大小为B,线圈 的边长为L、电阻为，线圈进入磁场过程中，产生的 感应电动势E=L,感位电流1一景-货，可知感 应电流I与速度v成正比，第二次进入磁场与第一次 进入时线圈中的电流之比I2:I1=2w=2:1,A项正 确：通过线圈横截面的电荷量=1△1=9R·41= ，与速度无关，故线圈中通过的电荷量之比 速=BL R 为1：1，B项错误；线圈进入磁场过程中产生的热量Q ==(装)R·台-B装，产生的热量与寇度 R 成正比，故第二次进入磁场与第一次进入时线圈中产 生的热量之比Q2:Q=2:v=2:1,C项错误；线圈进 入磁场时受到的安培力F要=BIL=B卫，线圈做 R 匀速直线运动，由平衡条件得下=F=B巴，则外 R 力做功的功率P-=B发，功率与速度的平方 成正比，故第二次进入磁场与第一次进入时外力做功 的功率之比P2:P1=(2u)2:=4:1,D项错误。 2,D【解析】由法拉第电磁感应定律得E=n△B:S △t =6V,一个周期的时间内，前半个周期与后半个周期 的电动势（电流）大小相等、方向相反，所以通过R的 电流方向在变化，A项错误；0~0.5s时间内，通过R E 的电荷量g一R千，=0.6C,B项错误；R两端的电压 U=R干R=48V,C项结误：由楞次定律知，0 1s内C点的电势比A点的电势高，C点的电势为 4.8V,同理1~2s内，C点的电势比A点的电势低， C点的电势为-4.8V,D项正确。 3,C【解析】金属棒产生的感应电动势E=Brg= B宁，电路中的电流1=录R股，电阻消耗的 2 ·6 参考答案及解析 电功率P=FR=深A,B项结误：电容器两瑞的 电压U=R=B,则由平有条件可得K=空联 6 立可得9=，C项正确：电容器所带的电荷量Q m Brw =CU=合CBra,D项错误。 4.D【解析】线框由静止开始下落L的过程中有gL =之m心，解得ab边刚进入蹉场时，线框的速度大小 =√2gL,整个过程中减小的机械能等于产生的焦 耳热，放有Q=3mgL一子m(宁oP-ngL,D项 正确。 5.BD【解析】根据右手定则可得金属棒PQ中的电流 方向由Q到P,电路相当于左、右两部分导线框并联 在电路中，当左、右两部分导线框的电阻相等时，电阻 最大，故从ad边向bc边滑动的过程中，电路总电阻 先增大后减小，所以金属棒PQ中的电流先减小后增 大，A项错误，B项正确：当左、右两部分导线框的电 阻相等时，电阻最大，即位于中间位置时，电流最小， (2LR) 此时电路中的总电阻R=2R,干2LR+LR。= 2LR,根据E=BL1=長，可得1=是，C项错 误，D项正确。 6.BC【解析】金属棒刚进入磁场时，有mgh= 1 m听，此时产生的感应电动势E=BL,回路中的 总地阻R=十R,所以此时的感应电流1高 解得I=1.6A,A项错误；因为金属棒离开磁场之 前，速度已达到稳定，故离开磁场时有g=BI'L,此 时了一，解得=5ms,B项正确：金属棒经过磁 场区域的整个过程，由能量守恒定律可得gh:十 m话=Q十mm,灯泡h1上产生的焦耳热Q= 1 1、 一Q=0.45J,C项正确，D项错误。 7.【解析】(1)0~t1时间内金属线圈中产生的感应电 动势 Ap-nS AB )B.Bs E-A △t t 2m(B1-B。)a2 (2分) 感应电流1=￡=B一B)ma (1分) 2R Rt 参考答案及解析 0~t1时间内电阻上产生的热量Q=PRt1= (B-Bo)2n'a' (1分) Rt (2)t~一t2时间内通过电阻的电荷量g=I△t (1分) 1最器 (1分) 联立解得g=naB R (2分) 8.【解析】(1)导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势 E=Bdu (1分) E 感应电流I=反 (1分) 导体棒ab受到的安培力F=BId=Bdy (1分) R 导体棒ab匀速运动时速度最大，由平衡条件得 mgsin a=Bdv (1分) R 解得最大速度w=2.5m/s (1分) (2)导体棒ab以最大速度下滑时产生的感应电动势 E=Bdv-0.5 V (1分) 导体棒ab上消耗的电功率P=二 R =2.5w (1分) (3)由法拉第电磁感应定律得E=A9-Bd虹 (1分) △t△t 平均感应电流1一{ (1分) 通过回路的电荷量g=IA=Bd R (1分) 解得导体棒ab下滑的距离x=0.8m (1分) 从导体棒ab开始下滑至运动到最大速度的过程，由 能量守恒定律得mgsin=之md+Q (1分) 解得回路中产生的焦耳热Q=0.175J (1分) 小练47电磁感应动力学问题 1.B【解析】开关S闭合时，若重力与安培力相等，即 mg=B1L-聚，则金属杆b做匀速直线运动，A 项不符合题意：若安培力小于重力，则加速度的方向 向下，做加速运动，加速运动的过程中，安培力增大， 则加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重 力与安培力相等时，做匀速直线运动，B项符合题意， C项不符合题意；若安培力大于重力，则加速度的方 向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减 小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力 相等时，做匀速直线运动，D项不符合题意。 2.A【解析】线框相对磁场向左运动，根据右手定则可 知图示时刻线框中的感应电流沿顺时针方向，A项正 确；根据法拉第电磁感应定律可知，列车速度为1时 线框中产生的感应电动势大小E=2NBL△v= ·62 物理 2VBL(u一w),C项错误：列车速度为1时线框受到 的安培力大小F=2NBL=4NBL(。-),D项 R 错误：最终匀速时，安培力大小等于列车所受到的阻 力，因此速度最大时安培力不为0，最大速度不等于 U,B项错误。 3.B【解析】图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生 感应电流而使电容器充电，当电容器两极板间的电压 与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电 流，导体棒不受安培力，其向右做匀速运动：图乙中， 导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻 R转化为内能，导体棒的速度减小，当导体棒的动能 全部转化为内能时，导体棒静止；图丙中，导体棒先受 到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后 再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的 感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电 流，导体棒向左做匀速运动，A、C项错误，B项正确： 根据动量定理有一BILt=mU一，即q= 一m”,图甲、乙中，导体棒动量的变化量不同，则 BL 通过电阻R的电荷量不同，D项错误。 4.B【解析】根据右手定则可知，回路中产生沿 NMPQN方向的感应电流，根据左手定则可知，导体 棒MN受到的安培力水平向右，导体棒PQ受到的安 培力也水平向右，且两导体棒受到的安培力大小相 等，则两导体棒受到的安培力冲量大小相等、方向相 同，A项错误；当两导体棒产生的感应电动势大小相 等时，相互抵消，回路中的感应电流为零，两导体棒均 做匀速运动，达到稳定状态时，有Bl=B2,解得 y=v2,对导体棒PQ,根据动量定理得I=一0， 对导体棒MN,根据动量定理得一I=一m,解 得M=心=受，D项错误：对导体棒PQ,根据动量定 理得BIlt=m一0，通过导体棒PQ的电荷量q=It =”,B项正确；根据能量守恒定律可得2Q= 2Bl 1 1 m哈-（乞mf+之m),解得导体棒MN产生的 焦耳热Q=g,C项错误。 5.BC【解析】舰载机钩住金属棒的过程满足动量守恒 条件，设共同速度为v,可得1o=(1十m)v,系统 损失的机械能△E=弓m话-之m十m)d,联立解 _1711n6 得△E=2m干m,A项错误：舰载机钩往金属棒后， 切割磁感线，产生感应电流，受到的安培力F=BL拿满基础分自主小练·物理 班级： 姓名： 小练46电磁感应与电路、能量问题 (考试时间：30分钟，满分49分) 第1~4小题为单项选择题，每小题4分；第 A.电阻消耗的电功 5~6小题为多项选择题，每小题6分 案为Bw 1.(教材改编题)如图所示，单匝正方形金属 4R 线圈在外力作用下以速度)向右匀速进入 B.金属棒产生的感 匀强磁场，第二次又以速度2向右匀速进 应电动势为 电刷 入同一匀强磁场。第二次进入磁场与第 号B/u 次进人比较，下列说法正确的是 C.带电微粒的比荷为Br。 6gd A.线圈中的电流之 ×××××××× 比I2:11=2:1 ××X××× ××水××× B.线圈中通过的电 D.电容器所带的电荷量为}CBr心 ×××××××X 荷量之比q2:q1=4:1 4.(教材改编题)如图所示，边长为L的正方 C.线圈中产生的热量之比Q2:Q1=4:1 形导线框abcd的质量为m,从ab边距匀强 D.外力做功的功率之比P2:P,=2:1 磁场上边界L高处由静止释放，并穿过匀 2.图甲所示，螺线管的匝数n=1000匝，横截 强磁场区域。当线框cd边刚穿出磁场时， 面积S=10cm,螺线管导线的电阻r= 速度减为ab边刚进入磁场时的一半，匀强 12,定值电阻R=4,A点为接地点。图 磁场的宽度也为L,重力加速度为g,不计 乙为穿过螺线管的磁感应强度B随时间t 空气阻力，则线框穿越磁场过程中产生的 变化的关系图像（以水平向右为正方向）， 焦耳热为 下列说法正确的是 7 A.4mgL mgl x×B C.g A.通过R的电流方向不变 11 B.0~0.5s时间内，通过R的电荷量为1.2C D.4mgL C.R两端的电压为6V 5.(多选，教材改编题)如图所示，边长为L的 D.1.5s时C点的电势为-4.8V 正方形导线框abcd固定在磁感应强度大小 3.如图所示，固定在水平面内的半径为r的金 为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一 属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度 金属棒PQ架在导线框上并以恒定速度 大小为B的匀强磁场。长为(>r)的金 从ad边滑向bc边，已知导线框和金属棒单 属棒，其接入电路中的有效阻值为2R,棒上 位长度的电阻均为R。,金属棒PQ滑动过 某点与圆环接触良好，一端固定在竖直导 程中始终垂直导线框的ab、dc边，且与导线 电转轴OO上，随转轴以角速度ω匀速转 框接触良好，不计一切摩擦，则下列说法正 动，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R 确的是 的电阻和电容为C、两极板间距为d的平行 板电容器，有一带电微粒在电容器两极板 间处于静止状态。已知重力加速度为g,不 计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是 91 A.金属棒PQ中的电流先增大后减小，方 (1)0~t1时间内电阻上产生的热量； 向由P到Q (2)t1~t2时间内通过电阻的电荷量。 B.金属棒PQ中的电流先减小后增大，方 向由Q到P XXX× C.通过金属棒PQ的电流的最大值为R D,通过金属棒PQ的电流的最小值为R 6.(多选)如图所示，阻值不计的光滑金属导 轨在竖直面内平行固定放置，导轨间距L= 1m,下端通过导线并联两个完全相同的灯 泡，灯泡的阻值R,恒为32。在矩形区域 MNQP内有磁感应强度大小B=1T、方向 垂直平面向外的匀强磁场，MN与PQ之间 8.(13分)如图所示，足够长的固定“U”形金 的距离h2=1.2m,长度为1m、质量为 属导轨间距d=1m,与水平面间的夹角a 0.2kg、阻值r=12的金属棒从距MN上 =30°，整个空间内存在磁感应强度大小B 方h1=0.8m处无初速度地紧贴导轨向下 =0.2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁 运动，经MN后进入磁场区域。已知金属 场，一质量m=0.2kg、电阻R=0.12、长 棒离开磁场之前，速度已达到稳定，金属棒 度也为1m的导体棒ab放在导轨上，从静 在运动过程中与导轨接触良好且始终垂 止开始无摩擦滑动，已知导体棒与导轨始 直，不计空气阻力，重力加速度g= 终垂直且接触良好，其他电阻不计。重力 10m/s2,则下列说法正确的是 加速度g=10m/s2。 A.金属棒刚经过MN进入磁场 (1)求导体棒ab下滑的最大速度； 时，流过金属棒的电流大小M (2)导体棒αb以最大速度下滑时，求导体棒 ------- 。。。。● 为1A 。e。。● ab上消耗的电功率； DL B.金属棒经PQ离开磁场时的 (3)若导体棒ab从静止开始至运动到最大 速度大小为5m/s 速度的过程中通过回路的电荷量为1.6C, C.整个过程中灯泡L1上产生的焦耳热为 求回路中产生的焦耳热。 0.45J D.整个过程中灯泡L1上产生的焦耳热为 0.9J 7.(8分，教材改编题)如图甲所示，总电阻为 R、匝数为的圆形金属线圈与阻值也为R 的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为a。 在线圈内有一垂直于线圈平面向里、边界 为线圈内接正方形的匀强磁场，图乙为其 磁感应强度B随时间t变化的关系图像（图 中字母均为已知量，0~t1的图线为直线)， 导线电阻不计。求： 92