专题04 电磁感应（期中真题汇编，安徽专用）高二物理下学期

专题04 电磁感应 2大高频考点概览 考点01 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 地 城 考点01 楞次定律 1．(24-25高二下·安徽合肥第一中学·期中)固定的长直导线附近有一个矩形线框，它们处于同一光滑水平面上，俯视图如图所示。导线中通有向右的电流，下列说法正确的是（    ） A．电流在线框所在位置处产生的磁场方向垂直于纸面向外 B．若线框以一定的初速度远离长直导线，其受到的安培力将保持不变 C．若线框平行长直导线向右运动，线框中将产生逆时针方向的电流 D．若导线中电流突然减弱，线框将靠近长直导线 【答案】D 【详解】A．根据安培定则可知，电流在线框处产生的磁场方向垂直于纸面向里，故A错误； D．当导线中电流突然减弱，线框中的磁通量减弱，为了阻碍磁通量的减弱，此时线框中产生顺时针方向的电流，根据左手定则可以判断出线框左右两边所受安培力方向相反，其距离直导线的距离相同，所以安培力大小相等，即左右两边的安培力互相抵消。线框上边所受安培力向上，下边所受安培力向下，但上边因为离直导线更近，即磁感应强度更大，其安培力更大，所以线框受到的安培力的合力向上，即线框将靠近直导线，故D正确； C．若线框平行长直导线向右运动，其穿过线框的磁通量没有发生变化，所以线框中没有感应电流，故C错误； B．电流在线框处产生的磁场方向垂直于纸面向里，当线框以一定的初速度远离长直导线，线框中的磁通量减弱，为了阻碍磁通量的减弱，此时线圈中产生顺时针方向的电流，随着线框远离直导线，线框所处位置的磁感应强度减弱，所以其所受的安培力减小，故B错误。 故选D。 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律 2．(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)如图1所示，间距为L、电阻不计的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接有阻值为R的定值电阻，垂直于导轨的水平线MN右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小随时间变化如图2所示。质量为m的金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒离MN的距离为L，金属棒接入电路的电阻为，t=t0时刻，金属棒ab刚好要滑动，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．金属棒ab中电流的方向从b到a B．金属棒ab中电流的大小为 C．金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为 D．0~t0时间内，金属棒上安培力的冲量大小为 【答案】B 【详解】AB．感应电动势 感应电流大小 根据楞次定律可知，金属棒中电流方向从a到b，故A错误，B正确； C．在时刻，金属棒ab刚好要滑动，则 解得 故C错误； D．时间内，安培力随时间均匀变化，因此安培力的冲量 故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·安徽安庆多校·期中)金属圆环圆心为O、半径为L，转轴经圆心O且垂直圆环平面，三根电阻为r的金属棒互成夹角120°，连接在圆环和转轴上。磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直圆环平面，其截面是半径为L、圆心角为120°、圆心与O点重合的扇形。当圆环以角速度ω顺时针（俯视）转动时，圆环及其他电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．当金属棒OQ在磁场中转动时电流方向为从Q到O B．当金属棒OQ在磁场中转动时产生的电动势为BL2ω C．当金属棒OM在磁场中转动时（不包括磁场边界），OM两端电压为 D．三根金属棒通过的电流大小始终相等 【答案】C 【详解】AB．当金属棒OQ在磁场中顺时针转动时，根据右手定则可知，电流方向为从O到Q；金属棒OQ产生的电动势为，故AB错误； CD．当金属棒OM在磁场中转动时，电流方向为从O到M，金属棒OM相当于电源，此时M、O两端电压为路端电压，则有 根据串并联关系可知，在磁场中的金属棒电流是另外两个金属棒电流的2倍，故C正确，D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·安徽马鞍山第二中学·期中)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环的直径在同一直线上，现使辐条以角速度绕O点逆时针匀速转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，，开关S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是（　　） A．通过的电流方向自上而下 B．感应电动势的大小为 C．理想电压表的示数为 D．理想电流表的示数为 【答案】BC 【详解】A．根据右手定则可知，通过定值电阻的电流方向为自下而上，故A错误； B．导体棒旋转切割产生的电动势为 故B正确； C．理想电压表的示数为 代入题中数据，联立解得 故C正确； D．理想电流表的示数为 联立以上解得 故D错误。 故选BC。 5．(24-25高二下·安徽A10联盟·期中)某实验小组想利用磁感应强度线性分布的磁场记录物体的运动特征，设计了如图甲所示的装置，虚线边界右侧存在垂直于纸面向里的磁场，乙图描述了磁感应强度沿x轴的变化，虚线边界为处．矩形导体线框abcd的ad边紧贴位置，在时刻，线框开始水平向右运动，检测发现在时刻线框中感应电流大小，ad边所受安培力。已知线框的ad边长、ab边长、线框电阻。求： (1)时刻至时刻线框运动的位移大小； (2)在时刻线框的速度大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）时刻ad边所受安培力： 可得： 由乙图可得B—x关系为：，即 可得此时ad边距边界 即时刻到时刻线框运动的位移大小为： （2）设时刻线框速度为v，bc边所在位置磁感应强度为，ad边所在位置磁感应强度为，线框切割磁感线感应电动势为： 由图像分析可得： 可得： 由电路分析可得： 联立可得： 6．(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)如图所示，两根平行、粗糙程度均匀的金属导轨固定于水平面内，导轨之间接有电阻，其余电阻不计。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现使棒向右始终保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．棒所受的安培力越来越小 B．中的感应电流方向由到 C．棒运动过程中，棒损失的机械能等于回路中产生的焦耳热 D．棒运动过程中，外力对棒做的功等于棒克服摩擦力做功产生的摩擦热 【答案】B 【详解】AB．棒向右始终保持匀速直线运动，根据右手定则可知，中的感应电流方向由到；根据 可知棒所受的安培力保持不变，故A错误，B正确； CD．棒向右始终保持匀速直线运动，棒的动能和重力势能均不变，则棒的机械能不变；根据能量守恒可知，外力对棒做的功等于棒克服摩擦力做功产生的摩擦热与回路中产生的焦耳热之和，故CD错误。 故选B。 7．(24-25高二下·安徽卓越县中联盟＆皖豫名校联盟·期中)如图所示，空间水平线MN和PQ间有垂直纸面向里的匀强磁场，PQ和EF间有垂直于纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，相邻两水平线间的距离均为2L。电阻为R、边长为L的正方形线框abcd在MN上方由静止释放，线框释放时cd边离MN的距离也为L，线框运动过程中始终与磁场垂直且cd边始终水平，cd边刚进入磁场时加速度为零，ab边刚要出磁场时加速度也为零，重力加速度为g，则（　　） A．线框的质量为 B．线框通过MN时通过线框横截面的电量与线框通过PQ时通过线框横截面电量相等 C．线框cd边刚过PQ时线框的加速度大小为 D．若线框的质量为m，通过整个磁场过程中线框中产生的焦耳热等于4mgL 【答案】AC 【详解】A．设cd边刚进磁场时的速度大小为v1，根据机械能守时 解得 则cd边刚进磁场时 解得 故A正确； B．线框通过MN过程中通过线框截面的电量为 线框通过PQ过程中通过线框横截面的电量为 故B错误； C．设线框cd边刚到PQ时的速度大小为v2，则 则， 解得 故C正确； D．根据能量守恒，线框通过磁场过程中，减少的重力势能转化为焦耳热，即 故D错误。 故选AC。 8．(24-25高二下·安徽合肥第一中学·期中)在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（    ） A．此时线框的加速度大小为 B．此时线框中的电功率为 C．此过程中回路产生的电能为 D．此过程中线框受到的磁场力方向向左 【答案】BD 【详解】B．由于此时金属正方形线框左右两边框都能切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知左右两边框感应电动势串联，因此回路中产生的感应电动势为 此时线框中的电功率为 故B正确； AC．线框中的感应电流为 左右两边所受安培力大小为 根据左手定则可知左右两边所受安培力方向相同，因此加速度大小为 根据能量守恒定律，可得此过程回路中产生的电能为 故C错误； D．金属正方形线框右边框未经过PQ时，线框内磁通量未变化，此时线框内无感应电流，因此没有受到磁场力，当金属正方形线框右边框经过PQ后，根据楞次定律，线框内产生顺时针方向的感应电流，根据左手定则可知，左右两边框受到的安培力方向均为向左，因此此过程中线框受到的磁场力方向一直向左，故D正确。 故选BD。 9．(24-25高二下·安徽安庆多校·期中)两平行的光滑绝缘导轨组成的平面与水平面间的夹角为，导轨间交替分布着方向相反、磁感应强度大小均为B的垂直于导轨平面的匀强磁场，每块磁场区域的长度均为L，宽度均为d。现有一匝数为N的矩形线框，线框的长度略大于磁场的长度，宽度为d，质量为m，总电阻为R。线框从斜面顶端由静止下滑，导轨足够长，重力加速度为g，忽略摩擦阻力和空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．线框中电流方向始终不发生改变 B．图示位置线框的速度为v时，线框所受安培力的大小为 C．线框的最大速度为 D．线框速度最大时，克服安培力做功的功率为 【答案】BD 【详解】A．由右手定则可知，电流方向为逆时针与顺时针交替变化，故A错误； B．根据安培力公式有 由法拉第电磁感应定律得 且 可得，故B正确； C．线框由静止下滑后受安培力与重力，有 其中 由法拉第电磁感应定律得， 可得 随着的增加，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大值，以后线框做匀速运动，当线框速度最大时，安培力与重力的分力平衡有 解得，故C错误； D．当线框速度最大时 所以克服安培力做功的功率为，故D正确。 故选BD。 10．(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（图中未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（ 　） A．若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则= B．若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C．若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D．若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则> 【答案】ACD 【详解】A．线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为 由电阻定律有 线圈的质量为 由牛顿第二定律可知当线圈刚进入磁场时其加速度为 与线框的边长无关，则线框1、2刚进入磁场时的加速度大小相等，A正确； B．线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，线圈2做加速度为g的匀加速运动的位移较大，所以落地速度关系为，B错误； C．设磁场区域得宽度为，由能量守恒得 因为， 故 C正确； D．根据 可知 D正确。 故选ACD。 11．(24-25高二下·安徽鼎尖联盟·期中)如图所示，间距为的两条平行光滑金属导轨AB、CD足够长，与水平地面间的夹角为，底部B、D之间连有一阻值为的电阻，导轨处在磁感应强度大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ中，导轨的上端点A、C与横截面为、匝数为匝的水平面内的线圈相连，线圈总阻值为，线圈处于方向竖直向上的匀强磁场Ⅱ中，磁感应强度大小随时间变化规律为。开关K闭合后，电阻值为的光滑金属棒ab恰能保持静止。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g取。求： (1)因磁场Ⅱ的磁感应强度大小变化，线圈中产生的感应电动势大小； (2)金属棒ab的质量； (3)开关K断开后，金属棒ab由静止下滑至最大速度所需时间为，金属棒ab能达到的最大速度和金属棒产生的焦耳热。（热量表达式中可含） 【答案】(1)2V (2)0.1kg (3)2m/s， 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律有 代入数值得 （2）由闭合电路欧姆定律 代入数值得 ab棒受力平衡 代入数值得 （3）断开K，ab棒下滑，，， 得 当时， 代入数值 由动量定理得 其中 得 由能量守恒定律 解得 12．(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)如图所示，、、、四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为和，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，两根质量均为，接入电路的电阻均为的导体棒、分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。时使导体棒获得瞬时速度向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。且达到稳定运动时导体棒未到两组导轨连接处。求 (1)时导体棒的加速度大小； (2)从时至达到系统达到稳定运动的过程中，回路产生的内能； (3)从时到系统达到刚稳定运动的过程中，两导体棒发生的位移之间的关系式。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知，时，感应电动势为 感应电流为 导体棒所受安培力 由牛顿第二定律有 联立解得导体棒的加速度 （2）根据题意可知，稳定运动时，电路中电流为零，设此时C、D棒的速度分别为，则有 由动量定理，对C棒有 对D棒有 解得， 根据能量守恒定律可知回路产生的内能为 （3）根据题意，穿过D棒的电荷量 又有 联立解得 13．(24-25高二下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，目前中国高温超导磁悬浮列车成为了全球科技领域的一座新里程碑，创下了时速620公里的贴地飞行记录。如图所示为磁悬浮列车的驱动原理的简化模型，水平面上宽度均为L的两部分磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反，两部分磁场同时向右运动，速度大小始终相同。磁场区域内有宽度与磁场宽度相同的线圈abcd，线圈质量为m，匝数N，电阻为R，运动过程中阻力为空气阻力，空气阻力的大小与速度成正比，第一次磁场匀速运动，线圈最终匀速运动速度为磁场速度的0.8倍；第二次磁场初速度为零、加速度为a向右加速，线圈初速度为零，经过时间间隔t，线圈开始匀加速运动，两次线圈运动过程中cd边未进入左边磁场，求。 (1)线圈运动过程中，空气阻力和速度的比值； (2)线圈匀加速运动的加速度； (3)t时间内线圈运动的位移。 【答案】(1) (2)，方向向右 (3) 【详解】（1）由匀速运动时线圈速度为磁场速度的0.8倍，设磁场速度为，则线圈感应电动势为 又， 联立可得 线圈受力平衡可得 解得 （2）设线圈匀加速时某瞬间磁场速度为，线圈速度为，则有，， 由牛顿第二定律可得 联立可得 即 经过极短时间间隔有 线圈匀加速时，可得 解得，方向向右。 （3）时间内某一时刻根据牛顿第二定律可得 则有 可得 变形可得 时刻满足， 可得 又 代入可得 14．(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)如图所示，水平面上固定足够长平行、光滑的金属导轨，间距，导轨足够长且电阻忽略不计；导轨所在区域有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。导轨上分别静止放置两个长为的导体棒和绝缘棒，质量分别为和，棒电阻为，与导轨始终垂直且接触良好，导轨左端连接直流电源和定值电阻，为单刀双掷开关，可以分别连接电源或电阻，电动势、内阻，，现开关接1，棒加速到最大速度，并与棒发生碰撞，碰撞瞬间开关接2，碰撞时间极短，碰后棒以速度向左运动，棒离左端足够远。求： (1)棒运动的最大速度的大小； (2)碰撞过程机械能损失； (3)从两棒发生碰撞开始，棒发生的位移的大小和电阻上产生的焦耳热。 【答案】(1) (2) (3)Q=0.5J 【详解】（1）棒最大速度时：根据法拉第感应定律，感应电动势 解得 （2）两棒碰撞时根据动量守恒定律有 可得 根据能量守恒定律有 可得 （3）碰后对棒，根据动量定理可知 又， 联立方程解得 碰后能量守恒定律：总焦耳热 电阻的焦耳热 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 电磁感应 2大高频考点概览 考点01 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 地 城 考点01 楞次定律 1．(24-25高二下·安徽合肥第一中学·期中)固定的长直导线附近有一个矩形线框，它们处于同一光滑水平面上，俯视图如图所示。导线中通有向右的电流，下列说法正确的是（    ） A．电流在线框所在位置处产生的磁场方向垂直于纸面向外 B．若线框以一定的初速度远离长直导线，其受到的安培力将保持不变 C．若线框平行长直导线向右运动，线框中将产生逆时针方向的电流 D．若导线中电流突然减弱，线框将靠近长直导线 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律 2．(24-25高二下·安徽天一大联考·期中)如图1所示，间距为L、电阻不计的平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接有阻值为R的定值电阻，垂直于导轨的水平线MN右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小随时间变化如图2所示。质量为m的金属棒ab垂直放置在导轨上，金属棒离MN的距离为L，金属棒接入电路的电阻为，t=t0时刻，金属棒ab刚好要滑动，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（　　） A．金属棒ab中电流的方向从b到a B．金属棒ab中电流的大小为 C．金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为 D．0~t0时间内，金属棒上安培力的冲量大小为 3．(24-25高二下·安徽安庆多校·期中)金属圆环圆心为O、半径为L，转轴经圆心O且垂直圆环平面，三根电阻为r的金属棒互成夹角120°，连接在圆环和转轴上。磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直圆环平面，其截面是半径为L、圆心角为120°、圆心与O点重合的扇形。当圆环以角速度ω顺时针（俯视）转动时，圆环及其他电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．当金属棒OQ在磁场中转动时电流方向为从Q到O B．当金属棒OQ在磁场中转动时产生的电动势为BL2ω C．当金属棒OM在磁场中转动时（不包括磁场边界），OM两端电压为 D．三根金属棒通过的电流大小始终相等 4．(24-25高二下·安徽马鞍山第二中学·期中)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环的直径在同一直线上，现使辐条以角速度绕O点逆时针匀速转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，，开关S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是（　　） A．通过的电流方向自上而下 B．感应电动势的大小为 C．理想电压表的示数为 D．理想电流表的示数为 5．(24-25高二下·安徽A10联盟·期中)某实验小组想利用磁感应强度线性分布的磁场记录物体的运动特征，设计了如图甲所示的装置，虚线边界右侧存在垂直于纸面向里的磁场，乙图描述了磁感应强度沿x轴的变化，虚线边界为处．矩形导体线框abcd的ad边紧贴位置，在时刻，线框开始水平向右运动，检测发现在时刻线框中感应电流大小，ad边所受安培力。已知线框的ad边长、ab边长、线框电阻。求： (1)时刻至时刻线框运动的位移大小； (2)在时刻线框的速度大小。 6．(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)如图所示，两根平行、粗糙程度均匀的金属导轨固定于水平面内，导轨之间接有电阻，其余电阻不计。金属棒与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现使棒向右始终保持匀速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．棒所受的安培力越来越小 B．中的感应电流方向由到 C．棒运动过程中，棒损失的机械能等于回路中产生的焦耳热 D．棒运动过程中，外力对棒做的功等于棒克服摩擦力做功产生的摩擦热 7．(24-25高二下·安徽卓越县中联盟＆皖豫名校联盟·期中)如图所示，空间水平线MN和PQ间有垂直纸面向里的匀强磁场，PQ和EF间有垂直于纸面向外的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B，相邻两水平线间的距离均为2L。电阻为R、边长为L的正方形线框abcd在MN上方由静止释放，线框释放时cd边离MN的距离也为L，线框运动过程中始终与磁场垂直且cd边始终水平，cd边刚进入磁场时加速度为零，ab边刚要出磁场时加速度也为零，重力加速度为g，则（　　） A．线框的质量为 B．线框通过MN时通过线框横截面的电量与线框通过PQ时通过线框横截面电量相等 C．线框cd边刚过PQ时线框的加速度大小为 D．若线框的质量为m，通过整个磁场过程中线框中产生的焦耳热等于4mgL 8．(24-25高二下·安徽合肥第一中学·期中)在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（    ） A．此时线框的加速度大小为 B．此时线框中的电功率为 C．此过程中回路产生的电能为 D．此过程中线框受到的磁场力方向向左 9．(24-25高二下·安徽安庆多校·期中)两平行的光滑绝缘导轨组成的平面与水平面间的夹角为，导轨间交替分布着方向相反、磁感应强度大小均为B的垂直于导轨平面的匀强磁场，每块磁场区域的长度均为L，宽度均为d。现有一匝数为N的矩形线框，线框的长度略大于磁场的长度，宽度为d，质量为m，总电阻为R。线框从斜面顶端由静止下滑，导轨足够长，重力加速度为g，忽略摩擦阻力和空气阻力，下列说法正确的是（    ） A．线框中电流方向始终不发生改变 B．图示位置线框的速度为v时，线框所受安培力的大小为 C．线框的最大速度为 D．线框速度最大时，克服安培力做功的功率为 10．(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（图中未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（ 　） A．若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则= B．若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C．若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D．若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则> 11．(24-25高二下·安徽鼎尖联盟·期中)如图所示，间距为的两条平行光滑金属导轨AB、CD足够长，与水平地面间的夹角为，底部B、D之间连有一阻值为的电阻，导轨处在磁感应强度大小为、垂直导轨平面向上的匀强磁场Ⅰ中，导轨的上端点A、C与横截面为、匝数为匝的水平面内的线圈相连，线圈总阻值为，线圈处于方向竖直向上的匀强磁场Ⅱ中，磁感应强度大小随时间变化规律为。开关K闭合后，电阻值为的光滑金属棒ab恰能保持静止。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，其余部分电阻不计，重力加速度g取。求： (1)因磁场Ⅱ的磁感应强度大小变化，线圈中产生的感应电动势大小； (2)金属棒ab的质量； (3)开关K断开后，金属棒ab由静止下滑至最大速度所需时间为，金属棒ab能达到的最大速度和金属棒产生的焦耳热。（热量表达式中可含） 12．(24-25高二下·安徽芜湖第一中学·期中)如图所示，、、、四条光滑的足够长的金属导轨平行放置，导轨间距分别为和，两组导轨间由导线相连，装置置于水平面内，导轨间存在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，两根质量均为，接入电路的电阻均为的导体棒、分别垂直于导轨放置，且均处于静止状态，不计导体棒外其余部分电阻。时使导体棒获得瞬时速度向右运动，两导体棒在运动过程中始终与导轨垂直并与导轨接触良好。且达到稳定运动时导体棒未到两组导轨连接处。求 (1)时导体棒的加速度大小； (2)从时至达到系统达到稳定运动的过程中，回路产生的内能； (3)从时到系统达到刚稳定运动的过程中，两导体棒发生的位移之间的关系式。 13．(24-25高二下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，目前中国高温超导磁悬浮列车成为了全球科技领域的一座新里程碑，创下了时速620公里的贴地飞行记录。如图所示为磁悬浮列车的驱动原理的简化模型，水平面上宽度均为L的两部分磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反，两部分磁场同时向右运动，速度大小始终相同。磁场区域内有宽度与磁场宽度相同的线圈abcd，线圈质量为m，匝数N，电阻为R，运动过程中阻力为空气阻力，空气阻力的大小与速度成正比，第一次磁场匀速运动，线圈最终匀速运动速度为磁场速度的0.8倍；第二次磁场初速度为零、加速度为a向右加速，线圈初速度为零，经过时间间隔t，线圈开始匀加速运动，两次线圈运动过程中cd边未进入左边磁场，求。 (1)线圈运动过程中，空气阻力和速度的比值； (2)线圈匀加速运动的加速度； (3)t时间内线圈运动的位移。 14．(24-25高二下·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·期中)如图所示，水平面上固定足够长平行、光滑的金属导轨，间距，导轨足够长且电阻忽略不计；导轨所在区域有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。导轨上分别静止放置两个长为的导体棒和绝缘棒，质量分别为和，棒电阻为，与导轨始终垂直且接触良好，导轨左端连接直流电源和定值电阻，为单刀双掷开关，可以分别连接电源或电阻，电动势、内阻，，现开关接1，棒加速到最大速度，并与棒发生碰撞，碰撞瞬间开关接2，碰撞时间极短，碰后棒以速度向左运动，棒离左端足够远。求： (1)棒运动的最大速度的大小； (2)碰撞过程机械能损失； (3)从两棒发生碰撞开始，棒发生的位移的大小和电阻上产生的焦耳热。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $