高考物理总复习微专题练习第十章电磁感应74

微专题9电磁感应中的电路和图象问题一电磁感应中的电路问题1.对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中,相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能。

(2)“电源”两端的电压为路端电压,而不是感应电动势。

2.解决电磁感应中电路问题的三个步骤(1)确定电源。

切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,利用E=n ΔΦΔt 或E=Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断感应电流方向。

(2)分析电路结构(电路的串、并联关系),画出等效电路图。

(3)利用电路规律求解。

主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解。

如图所示,PQ 和MN 为竖直方向足够长的两平行长直光滑金属导轨,间距L=0.40m,电阻不计,导轨所在平面与磁感应强度B=0.50T 的匀强磁场垂直。

质量m=6.0×10-3kg、电阻r=1.0Ω的金属杆ab 始终垂直于导轨,并与其保持良好接触,导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R 1。

当杆达到稳定状态时以速率v 匀速下滑,此时整个电路消耗的电功率P=0g=10m/s 2。

求速率v 和滑动变阻器接入电路部分的电阻R 2。

杆ab 切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,设外电路总电阻为R 的感应电动势E=BLv杆ab 匀速运动时,根据能量守恒定律可知电路中消耗的电功率P 和重力做功的功率P G 相等,P=P G ,即E 2R +r=mgv 又1R =1R 1+1R 2v=4.5m/s,R 2=6.0Ω。

4.5m/s 6.0Ω(多选)如图所示,足够长的金属导轨竖直固定,上端接一电阻R 1,金属杆ab 与导轨接触良好,导)。

A.金属杆的加速度将达到一个与R 1成反比的极限值B.金属杆的速度将达到一个与R 1成正比的极限值C.回路中的电流将达到一个与R 1成正比的极限值D.回路消耗的电功率将达到一个与R 1成正比的极限值金属杆由静止释放后做加速运动,在金属杆所受的安培力和重力平衡后金属杆做匀速运动,由E=BLv 和E 2R 1=mgv 可得v=mgR1B 2l 2,则最终v 与R 1成正比,B 项正确,A 项错误;金属杆稳定后其所受的安培力和重力平衡,即mg=BIL ,I 与R 1无关,C 项错误;而根据能量守恒定律知,稳定时电功率P 和重力做功的功率相等,即P=mgv ,而v 与R 1成正比,D 项正确。

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第十章电磁感应章末质量检测(十）（时间:50分钟满分：100分）一、选择题（本题共8小题，每小题8分，共64分。

1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题）1.如图1所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的感应电流，下列方法可行的是（)图1A。

仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大B。

仅使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.仅使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动解析原磁场的方向竖直向上，圆环中顺时针（从上向下看)方向的感应电流的磁场方向竖直向下,与原磁场的方向相反,所以穿过圆环的磁通量应增大。

仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大，穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知，圆环产生顺时针（从上向下看）方向的感应电流，选项A正确；仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30°，转动过程中穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环中产生逆时针(从上向下看）方向的感应电流，选项B、C错误；保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动，穿过圆环的磁通量保持不变，不能产生感应电流，选项D错误。

答案A2。

美国《大众科学》月刊网站报道，美国明尼苏达大学的研究人员发现：一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图2所示。

2021年高考物理一轮复习第10章第3课电磁感应规律的综合应用练习考点一电磁感应中的电路问题1．电源和电阻．2．电流方向．在外电路，电流由高电势流向低电势；在内电路，电流由低电势流向高电势．考点二电磁感应中的图象问题图象类型(1)随时间t变化的图象，如Bt图象、Φt图象、Et图象和It图象(2)随位移x变化的图象，如Ex图象和Ix图象问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象)应用知识左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、函数图象等知识考点三电磁感应现象中的动力学问题1．安培力的大小．⎭⎪⎬⎪⎫安培力公式：F＝BIl感应电动势：E＝Blv感应电流：I＝ER⇒F＝B2l2vR．2．安培力的方向．(1)先用右手定则判定感应电流的方向，再用左手定则判定安培力的方向．(2)根据楞次定律，安培力的方向一定和导体切割磁感线运动的方向相反．考点四电磁感应现象中的能量问题1．电磁感应现象的实质是其他形式的能和电能之间的转化．2．感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能．3．电流做功产生的热量与安培力做功相等．1．如图所示，图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里．abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l.t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合(如图)．现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线可能是下图中的(B)解析：当线圈进入磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为a→d→c→b→a，与规定的电流正方向相反．所以电流值为负值，当线圈出磁场的过程中，由楞次定律可判断感应电流的方向为a→b→c→d→a，与规定的电流方向相同．所以电流值为正值，又两种情况下有效切割磁感线的长度均不断增加，则感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，所以B选项正确．2．如图所示电路，两根光滑金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可略去不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用，金属棒沿导轨匀速下滑，则它在下滑高度h的过程中．以下说法正确的是(AC)A．作用在金属棒上各力的合力做功为零B．重力做的功等于系统产生的电能C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．金属棒克服恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热解析：根据动能定理，合力做的功等于动能的增量，故A对；重力做的功等于重力势能的减少，重力做的功等于克服F所做的功与产生的电能之和．而克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，所以B、D错，C对．3．如图所示，质量m 1＝0.1 kg，电阻R1＝0.3 Ω，长度l＝0.4 m的导体棒ab横放在U型金属框架上，框架质量m2＝0.2 kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′导轨相互平行，电阻不计且足够长．电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.(1)求框架开始运动时ab速度v的大小；(2)从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1 J．求该过程ab 位移x的大小．解析：(1)ab对框架的压力：F1＝m1g，框架受水平面的支持力：F N ＝m 2g ＋F 1，依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力：F 2＝μF N ，ab 中的感应电动势：E ＝Blv ，MN 中电流：I ＝E R 1＋R 2， MN 受到的安培力：F 安＝IlB ，框架开始运动时：F 安＝F 2，由上述各式代入数据解得：v ＝6 m/s.(2)闭合回路中产生的总热量：Q 总＝R 1＋R 2R 2Q ， 由能量守恒定律，得：Fx ＝12m 1v 2＋Q 总． 代入数据解得：x ＝1.1 m.答案：(1)6 m/s (2)1.1 m课时作业一、单项选择题1．如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A 用铰链连接长度为2a 、电阻为R 2的导体棒AB ，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为(A )A.Bav 3B.Bav 6C.2Bav 3D ．Bav 解析：摆到竖直位置时，AB 切割磁感线的瞬时感应电动势E ＝B·2a·⎝ ⎛⎭⎪⎫12v ＝Bav.由闭合电路欧姆定律，U AB ＝E R 2＋R 4·R 4＝13Bav ，故选A. 2．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2 L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能，若外力对环做的功分别为W a 、W b ，则W a ∶W b 为(A )A ．1∶4B ．1∶2C ．1∶1D ．不能确定解析：根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热．W a ＝Q a ＝（BLv ）2R a ·L v ，W b ＝Q b ＝（B·2Lv）2R b ·2L v. 由电阻定律知R b ＝2R a ，故W a ∶W b ＝1∶4.A 项正确．3．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线M N 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为 B.电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动，则(C )A ．电容器两端的电压为零B ．电阻两端的电压为BLvC ．电容器所带电荷量为CBLvD ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2v R解析：当导线MN 匀速向右运动时，导线MN 产生的感应电动势恒定，稳定后，电容器既不充电也不放电，无电流产生，故电阻两端无电压，电容器两极板间电压U ＝E ＝BLv ，所带电荷量Q ＝CU ＝CBLv ，故A 、B 错，C 对；MN 匀速运动时，因无电流而不受安培力，故拉力为零，D 错．4．如图所示，有一用铝板制成的U 型框，将一质量为m 的带电小球用绝缘细线悬挂在框中，使整体在匀强磁场中沿垂直于磁场方向向左以速度v 匀速运动，悬线拉力为F T ，则(A )A ．悬线竖直，F T ＝mgB ．悬线竖直，F T >mgC ．悬线竖直，F T <mgD ．无法确定F T 的大小和方向解析：设两板间的距离为L ，由于向左运动的过程中竖直板切割磁感线，产生动生电动势，由右手定则判断下板电势高于上板，动生电动势大小E ＝BLv ，即带电小球处于电势差为BLv 的电场中，所受电场力F电＝qE 电＝q E L ＝q BLv L＝qvB.设小球带正电，则所受电场力方向向上．同时小球所受洛伦兹力F 洛＝qvB ，方向由左手定则判断竖直向下，即F 电＝F 洛，所以F T ＝mg.同理分析可知当小球带负电时，F T ＝mg.故无论小球带什么电，F T ＝mg.选项A 正确．5．如图甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60°的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab 垂直导轨放置，除电阻R 的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab 在水平外力F 作用下始终处于静止状态．规定a→b 的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F 的正方向，则在0～t 1时间内，如图中能正确反映流过导体棒ab 的电流i 和导体棒ab 所受水平外力F 随时间t 变化的图象是(D)解析：由楞次定律可判定回路中的电流方向始终为b→a，由法拉第电磁感应定律可判定回路中电流大小恒定，故A 、B 错；由F 安＝BIL 可得F 安随B 的变化而变化，在0～t 0时间内，F 安方向向右，故外力F 与F 安等值反向，方向向左为负值；在t 0～t 1时间内，F 安方向改变，故外力F 方向也改变为正值，故C 错误，D 正确．二、不定项选择题6．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为B.一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ，则(ABC )A ．如果B 增大，v m 将变小 B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变小，v m 将变大解析：以金属杆为研究对象，受力如图所示．根据牛顿第二定律得：mgsin α－F 安＝ma ，其中F 安＝B 2L 2v R. 当a→0时，v →v m ，解得：v m ＝mgRsin αB 2L， 结合此式分析即得A 、B 、C 选项正确．7．如图甲所示，光滑导体框架abcd 水平放置，质量为m 的导体棒PQ 正好卡在垂直于轨道平面的4枚光滑小钉(图中未画出)之间，与导轨良好接触．回路总电阻为R ，整个装置放在垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化如图乙所示(规定磁感应强度向上为正)的匀强磁场中，则在0～t 时间内，关于回路内的感应电流I 及小钉对PQ 的弹力N ，下列说法中正确的是(BD )A ．I 的大小和方向都在变化B ．I 的大小和方向都不发生变化C ．N 的大小和方向都不发生变化D ．N 的大小发生了变化，方向也发生了变化解析：根据法拉第电磁感应定律及闭合电路的欧姆定律可知，I ＝E R ＝ΔB ·S Δt ·R ＝k S R，由乙图可知k 不变，故I 的大小不变；由楞次定律可知，B 先向上变小而后改为向下变大，则感应电流顺时针方向不变，故B 项正确；根据安培力的公式可知，F 安＝BIL ，因B 先向上变小而后改为向下变大，故F 安先变小且向左，后变大且向右，根据力的平衡，N 的大小发生了变化，方向也发生了变化，可知D 项正确．8．如图所示，闭合小金属环从h 高的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，水平方向的磁场与光滑曲面垂直，则(BD )A ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB ．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD ．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h解析：本题可用能量守恒定律分析，若为匀强磁场，则无感应电流，机械能守恒；若为非匀强磁场，则一部分机械能转化为电能．9．如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B 的匀强磁场中．一质量为m(质量分布均匀)的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ.当杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离l 时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g.则此过程(ABD )A ．杆的速度最大值为（F －μmg）（R ＋r ）B 2d2 B ．流过电阻R 的电荷量为Bdl R ＋rC ．恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D ．恒力F 做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量解析：当杆的速度达到最大时，安培力F 安＝B 2d 2v R ＋r，杆受力平衡，故F －μmg－F 安＝0，所以v ＝（F －μmg）（R ＋r ）B 2d 2，A 对；流过电阻R 的电荷量为q ＝ΔΦR ＋r ＝B ΔS R ＋r ＝Bdl R ＋r，B 对；根据动能定理，恒力F 、安培力、摩擦力做功的代数和等于杆动能的变化量，由于摩擦力做负功，所以恒力F 、安培力做功的代数和大于杆动能的变化量，C 错，D 对．10．如图所示，一个“∠”形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B 的匀强磁场中，ab 是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在外力作用下，导体棒以恒定速度v 向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E 、感应电流I 、导体棒所受外力的功率P 和回路中产生的焦耳热Q 随时间变化的图象中正确的是下图中的(AC )解析：E ＝Blv ＝Bv·vt tan θ＝Bv 2ttan θ∝t ，A 正确；I ＝Bvl R，而R 与三角形回路的周长成正比，可把R 表示为R ＝kc(式中c 为周长)代入I 的表达式中I ＝Bvl kc ，而l c为一定值，所以I 是一定值，B 错误；P ＝IE ，I 不变，E 与t 成正比，所以P∝t，C 正确；Q ＝Pt∝t 2，D 错误．三、非选择题11．如图甲所示，用粗细均匀的导线制成的一只圆形金属圈，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止状态，已知金属圈的质量为m ，半径为r ，导线的电阻率为ρ，截面积为S.金属圈的上半部分处在一方向垂直圈面向里的有界匀强磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化满足B ＝kt(k 为常量)，如图乙所示．金属圈下半部分在磁场外．若丝线所能承受的最大拉力F Tm ＝2mg ，求：从t ＝0时刻起，经过多长时间丝线会被拉断？解析：设金属圈受重力mg 、拉力F T 和安培力F 的作用处于静止状态，则F T ＝mg ＋F ，又F ＝2BIr ， 金属圈中的感应电流I ＝E R， 由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ，ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·πr 22， 金属圈的电阻R ＝ρ2πr S， 又B ＝kt ，F Tm ＝2mg ，由以上各式求得t ＝2mg ρk 2Sr2. 答案：2mg ρk 2Sr2 12．如图所示，两平行长直金属导轨置于竖直平面内，间距为L ，导轨上端有阻值为R 的电阻，质量为m 的导体棒垂直跨放在导轨上，并搁在支架上，导轨和导体棒电阻不计，接触良好，且无摩擦．在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，磁感应强度为B.开始时导体棒静止，当磁场以速度v 匀速向上运动时，导体棒也随之开始运动，并很快达到恒定的速度，此时导体棒仍处在磁场区域内，试求：(1)导体棒的恒定速度；(2)导体棒以恒定速度运动时，电路中消耗的电功率．解析：(1)设棒速为v′，有：E ＝BL(v －v′)，①F 安＝BIL ＝BLE R ＝B 2L 2（v －v′）R，② 棒受力平衡有：mg ＝F 安，③联立得：v′＝v －mgR B 2L，方向向上．④ (2)P ＝E 2R，⑤ 联立①④⑤得：P ＝m 2g 2R B 2L 2. 答案：(1)v －mgR B 2L 向上 (2)m 2g 2R B 2L 2 13．在拆装某种大型电磁设备的过程中，需将设备内部的处于强磁场中的线圈先闭合，然后再提升直至离开磁场，操作时通过手摇轮轴A 和定滑轮O 来提升线圈．假设该线圈可简化为水平长为L 、上下宽度为d 的矩形线圈，其匝数为n ，总质量为M ，总电阻为R.磁场的磁感应强度为B ，如图所示．开始时线圈的上边缘与有界磁场的上边缘平齐，若转动手摇轮轴A ，在时间t 内把线圈从图示位置匀速向上拉出磁场．求此过程中：(1)流过线圈中每匝导线横截面的电荷量是多少？(2)在转动轮轴时，人至少需做多少功？(不考虑摩擦影响)解析：(1)在匀速提升的过程中线圈运动速度v ＝d t，① 线圈中感应电动势E ＝nBLv ，②产生的感应电流I ＝E R，③ 流过导线横截面的电荷量q ＝It ，④联立①②③④得：q ＝nBLd R. (2)匀速提升的过程中，要克服重力和安培力做功，即：W ＝W G ＋W 安，⑤又W G ＝Mgd ，⑥W 安＝nBILd ，⑦联立①②③④⑤⑥⑦得：W ＝Mgd ＋n 2B 2L 2d 2Rt. 答案：(1)nBLd R (2)Mgd ＋n 2B 2L 2d 2Rt ?')440085 9C95 鲕精品文档7\j 33834 842A 萪23203 5AA3 媣22225 56D1 囑33026 8102 脂32579 7F43 罃实用文档。

第十章电磁感应做真题明方向1．[2024·全国甲卷](多选)一有机玻璃管竖直放在水平地面上，管上有漆包线绕成的线圈，线圈的两端与电流传感器相连，线圈在玻璃管上部的5匝匀称分布，下部的3匝也匀称分布，下部相邻两匝间的距离大于上部相邻两匝间的距离．如图(a)所示．现让一个很小的强磁体在玻璃管内沿轴线从上端口由静止下落，电流传感器测得线圈中电流I随时间t 的改变如图(b)所示．则( )A．小磁体在玻璃管内下降速度越来越快B．下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次C．下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变D．与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通量改变率的最大值更大2.[2024·全国甲卷]三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示．把它们放入磁感应强度随时间线性改变的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3.则( )A．I1<I3<I2B．I1>I3>I2C．I1＝I2>I3D．I1＝I2＝I33.[2024·全国甲卷](多选)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻．质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽视不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中．起先时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，( )A.通过导体棒MN电流的最大值为QRCB．导体棒MN向右先加速、后匀速运动C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热4．[2024·山东卷](多选)如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 2 L的扇形区域充溢方向垂直纸面对外的匀强磁场．边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动t＝0时刻，金属框起先进入第一象限．不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t改变规律的描述正确的是( )A．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E始终增大B．在t＝0到t＝π2ω的过程中，E先增大后减小C．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的改变率始终增大D．在t＝0到t＝π4ω的过程中，E的改变率始终减小5．[2024·广东卷]如图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图．定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R 的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流．不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是( ) A．两线圈产生的电动势的有效值相等B．两线圈产生的交变电流频率相等C．两线圈产生的电动势同时达到最大值D．两电阻消耗的电功率相等第十章 电磁感应做真题 明方向1．AD 电流的峰值越来越大，即小磁体在依次穿过每个线圈的过程中磁通量的改变率越来越快，因此小磁体的速度越来越大，A 正确；下落过程中，小磁体在水平方向受的合力为零，故小磁体的N 极、S 极上下没有颠倒，B 错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大则磁性越强，因此电流的大小是改变的．小磁体受到的电磁阻力是改变的，不是始终不变的，C 错误；由图(b )可知，与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，感应电流的最大值更大，故磁通量改变率的最大值更大，D 正确．故选AD .2．C 设正方形线框边长为a ，则圆线框半径为a 2 ，正六边形线框边长为a 2 ，由法拉第电磁感应定律得E ＝n ΔΦΔt ＝ΔB Δt S 面积，由电阻定律得R ＝ρl 周长S 截 ，由题意知ΔB Δt、ρ、S 截均为定值，所以电流I ＝E R ∝S 面积l 周长 ，面积分别为a 2、πa 24 、33a 28，周长分别为4a 、πa 、3a ，故电流I 1＝I 2>I 3，故C 项正确．3．AD 合上开关的瞬间，导体棒两端电压等于电容器两端电压且为最大值，电流也最大，I ＝U R ＝Q RC，电流最大时，导体棒MN 所受的安培力最大，而导体棒速度最大时电流不是最大，所以A 正确，C 错误；导体棒MN 先加速后减速，不会匀速，假如导体棒MN 做匀速直线运动，电阻上始终有焦耳热产生，其他能量都不变，不符合能量守恒，所以B 错误；由于棒运动过程切割磁感线产生反电动势，导致只有起先时通过电阻R 的电流与通过导体棒MN 的电流相等，其他时候通过电阻R 的电流都比通过导体棒MN 的电流大，故由焦耳定律可知电阻R 上产生的焦耳热比导体棒MN 上产生的焦耳热多，D 正确．4．BC如图所示，金属框切割磁感线的有效长度为d ，依据转动切割磁感线产生的感应电动势公式有E ＝12 Bd 2ω，从图中可以看出在t ＝0到t ＝π2ω的过程中，d 是先增大到 2 L ，再减小到L ，所以电动势E 先增大后减小，A 项错误，B 项正确．在t ＝0到t ＝π4ω的过程中，d ＝L cos ωt ，感应电动势的表达式可写为E ＝12 Bd 2ω＝BL 2ω2cos 2ωt，由表达式可以看出在t ＝0到t ＝π4ω 的过程中，E 的改变率始终增大，C 项正确，D 项错误．5．B由于两定子线圈匝数不同，依据法拉第电磁感应定律可知，在两线圈中产生的电动势最大值不相等，有效值不相等，A项错误；由于转子匀速转动的周期等于两定子产生沟通电的周期，所以两线圈产生的交变电流频率相等，B项正确；由于两线圈轴线在同一平面内且相互垂直，所以两线圈产生的感应电动势一个在最大值时，另一个为零，C项错误；由于在两线圈中产生的电动势的有效值不相等，依据P＝E2R可知，两电阻消耗的电功率不相等，D项错误．。

课时作业 35[双基过关练]1．(多选)如图所示，固定在水平绝缘平面上且足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R ，质量为m 的金属捧(电阻也不计)放在导轨上并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直．用水平恒力F 把ab 棒从静止开始向右拉动的过程中，下列说法正确的是( )A ．恒力F 做的功等于电路产生的电能B ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C ．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D ．恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 解析：根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功等于电路产生的电能．恒力做功等于棒获得的动能、克服安培力和摩擦力做功之和，故A 错误、C 正确；根据功能关系得知，恒力F 和摩擦力的合力做的功等于棒获得的动能、电路中产生的电能之和，故B 错误、D 正确．答案：CD2．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量 解析：棒受重力G 、拉力F 和安培力F 安的作用．由动能定理：W F ＋W G ＋W 安＝ΔE k 得WF ＋W 安＝ΔE k ＋mgh ，即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，选项A 正确．答案：A3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )A ．Q 1>Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1>q 2解析：设线框边长ab ＝l 1，bc ＝l 2，线框中产生的热量Q 1＝I 2Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫Bl 1v R 2·R·l 2v ＝B 2l 21l 2v R ＝B 2l 1l 2v R l 1，Q 2＝B 2l 1l 2v R l 2，由于l 1>l 2，所以Q 1>Q 2.通过线框导体横截面的电荷量q ＝I －·Δt＝E －R ·Δt＝ΔΦR ＝Bl 1l 2R ，故q 1＝q 2，A 选项正确．答案：A4．(2020·河北省定州中学月考)如图所示，足够长的U 形光滑金属导轨平面与水平面成角θ(0<θ<90°)，其中MN 与PQ 平行且间距为L ，导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab 由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab 棒接入电路的电阻为R ，当流过ab 棒某一横截面的电量为q 时，棒的速度大小为v ，则金属棒ab 在这一过程中( )A ．运动的平均速度大小为v2B ．下滑位移大小为qRBLC ．产生的焦耳热为qBLvD ．受到的最大安培力大小为B 2L 2vRsinθ解析：金属棒ab 开始做加速逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于v2，而是大于v 2，故A 错误；由电荷量计算公式q ＝It ＝E R t ＝nΔΦR ＝BLx R 可得，下滑的位移大小为x ＝qR BL，故B 正确；产生的焦耳热Q ＝I 2Rt ＝qIR ，而这里的电流I 比棒的速度大小为v 时的电流I′＝BLv R小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv ，故C 错误；金属棒ab 受到的最大安培力大小为F ＝BIL ＝B BLv R L ＝B 2L 2vR，故D 错误．答案：B5．(2020·贵州黔南州三校联考)如图甲所示，空间存在B ＝0.5 T 、方向竖直向下的匀强磁场，MN 、PQ 是水平放置的平行长直导轨，其间距L ＝0.2 m ，R 是连在导轨一端的电阻，ab 是跨接在导轨上质量m ＝0.1 kg 的导体棒．从零时刻开始，对ab 施加一个大小为F ＝0.45 N 、方向水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好，图乙是棒的v －t 图象，其中AO 是图象在O 点的切线，AB 是图象的渐近线．除R 以外，其余部分的电阻均不计．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．已知当棒的位移为100 m 时，其速度达到了最大速度10 m/s.求：(1)R 的阻值；(2)在棒运动100 m 过程中电阻R 上产生的焦耳热．解析：(1)由图乙得ab 棒刚开始运动瞬间a ＝2.5 m/s 2， 则F －F f ＝ma ， 解得F f ＝0.2 N.ab 棒最终以速度v ＝10 m/s 匀速运动，则所受到拉力、摩擦力和安培力的合力为零，F －F f －F 安＝0.F 安＝BIL ＝BL Blv R ＝B 2L 2vR .联立可得R ＝B 2L 2vF －F f＝0.4 Ω.(2)由功能关系可得(F －F f )x ＝12mv 2＋Q ，解得Q ＝20 J.答案：(1)0.4 Ω (2)20 J6．(2020·山东临沂期末)两根足够长的平行金属导轨制成如图所示的形状并固定在倾角相同的两个斜面上，倾角θ＝30°，导轨电阻不计，间距L ＝0.4 m ．左斜面中的匀强磁场方向垂直于左斜面向上，右斜面中的匀强磁场方向垂直于右斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B ＝0.5 T ．在右斜面中，将质量m 1＝0.1 kg 、电阻R 1＝0.1 Ω的金属棒ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑．然后，在左斜面中将质量m 2＝0.4 kg 、电阻R 2＝0.1 Ω的光滑金属棒cd 置于导轨上，由静止开始下滑．cd 在滑动过程中始终处于左斜面的磁场中，ab 、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g 取10 m/s 2.求：(1)ab 棒刚要向上滑动时，cd 棒速度v 的大小；(2)从cd 棒开始下滑到ab 棒刚要向上滑动的过程中，cd 棒滑动的距离x ＝4 m ，此过程中ab 棒上产生的热量Q.解析：(1)开始时ab 棒刚好不下滑，ab 棒所受摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力为Ff m ，则Ff m＝m 1gsinθ＝0.5 N ，设ab 棒刚要向上滑时，cd 棒切割磁感线产生的感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律有E ＝BLv ，设电路中的感应电流为I ，由闭合电路欧姆定律有I ＝ER 1＋R 2，设ab 棒所受安培力为F 安，有F 安＝ILB ，此时ab 棒受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件有F 安＝m 1gsinθ＋Ff m ， 代入数据解得v ＝5 m/s.(2)设cd 棒在运动的过程中，电路中产生的总热量为Q 总，根据能量守恒定律有m 2g xsinθ＝Q 总＋12m 2v 2，又Q ＝R 1R 1＋R 2Q 总，解得Q ＝1.5 J.答案：(1)5 m/s (2)1.5 J [能力提升练]7．(2020·江苏苏州联考)如图所示，“ ”形金属导轨水平放置，宽为L ＝0.50 m ，电阻不计．在导轨间长d ＝0.8 m 的区域内，存在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0 T ．质量m ＝4.0 kg 、电阻R 0＝0.05 Ω的金属棒CD 水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距x ＝0.2 m ，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD 棒相连．现用一个恒力F ＝50 N 竖直向下作用于细绳A 端，CD 棒由静止开始运动，运动过程中CD 棒始终保持与导轨垂直，g 取10m/s 2.求：(1)CD 棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；(2)CD 棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q ； (3)CD 棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q. 解析：(1)金属棒进入磁场前做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得F －μmg＝ma ，解得a ＝10 m/s 2，由运动学公式得v 2＝2ax ，解得v ＝2 m/s ， 感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER 0，安培力F 安＝BIL ，联立解得I ＝40 A ，F 安＝40 N.(2)CD 棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q ＝I －·Δt＝ΔΦR 0＝BdL R 0，解得q ＝16 C.(3)金属棒进入磁场后，满足F ＝μmg＋F 安，金属棒所受合力为零， 可知金属棒在磁场中做匀速直线运动， 电路中电流为恒定电流I ＝40 A ，金属棒在磁场中运动所用时间t ＝dv＝0.4 s ，由焦耳定律得Q ＝I 2R 0t ＝32 J.答案：(1)40 N (2)16 C (3)32 J8．(2020·湖南宜章模拟)如图，一质量为m ，边长为h 的正方形金属线框abcd 自某一高度由静止下落，依次经过两匀强磁场区域，且金属线框bc 边的初始位置离磁场B 1的上边界的高度为h4，两磁场的磁感应强度分别为B 1和B 2，且B 1＝2B 0，B 2＝B 0(B 0已知)，两磁场的间距为H(H 未知，但H>h)，线框进入磁场B 1时，恰好做匀速运动，速度为v 1(v 1已知)，从磁场B 1中穿出后又以v 2匀速通过宽度也为h 的磁场B 2.(1)求v 1与v 2的比值； (2)写出H 与h 的关系式；(3)若地面离磁场B 2的下边界的高度为h ，求金属线框下落到地面所产生的热量．(用m 、h 、g 表示) 解析：(1)金属线框分别进入磁场B 1和B 2后，做匀速运动，由平衡条件有BIh ＝mg①又金属线框切割磁感线，则I ＝BhvR②联立①②得v ＝mgRB 2h所以v 1v 2＝B 22B 21＝14.③(2)金属线框进入磁场B 1前和离开磁场B 1后到进入磁场B 2前，都是做只在重力作用下的运动，由运动学公式有v 21＝2g·h 4④v 22－v 21＝2g(H －h)⑤联立③④⑤得H ＝19h4.⑥(3)产生的热量等于克服安培力做功，Q ＝BIh·4h⑦ 联立①⑦得Q ＝4mgh.答案：(1)1：4 (2)H ＝19h4(3)4mgh高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

高三物理新课标电磁感应规律及其应用复习题（含答案）电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体，会发生电动势，以下是电磁感应规律及其运用温习题，请考生练习。

一、选择题(共8小题，每题5分，共40分。

在每题给出的四个选项中，第1～5题只要一项契合6～8题有多项契合标题要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1.有一个磁悬浮玩具，其原理是应用电磁铁发生磁性，让具有磁性的玩偶动摇地飘浮起来，其结构如下图。

假定图中电源的电压恒定，可变电阻为一可随意改动电阻大小的装置，那么以下表达正确的选项是()A.电路中的电源必需是交流电源B.电路中的a端须衔接直流电源的负极C.假定添加盘绕软铁的线圈匝数，可添加玩偶飘浮的最大高度D.假定将可变电阻的电阻值调大，可添加玩偶飘浮的最大高度2.如下图，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路。

虚线MN 右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。

回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD一直与MN 垂直。

从D点抵达边界末尾到C点进入磁场为止，以下说法中正确的选项是()A.感应电流方向为顺时针方向B.CD段直导线一直不受安培力C.感应电动势的最大值E = BdvD.感应电动势的平均值=Bdv3. (2021唐山一模)如下图，一呈半正弦外形的闭合线框abc，ac=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相反的匀强磁场区域，整个进程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()4.如下图，有一闭合的等腰直角三角形导线ABC。

假定让它沿BA的方向匀速经过有清楚边界的匀强磁场(场区宽度大于直角边长)，以逆时针方向为正，从图示位置末尾计时，在整个进程中，线框内的感应电流随时间变化的图象是图中的()5.(2021长春质量监测)如下图，用一根横截面积为S的粗细平均的硬导线R的圆环，把圆环一半置于平均变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随时间的变化率=k(k0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为，那么以下说法中正确的选项是()A.圆环具有扩张的趋向B.圆环中发生逆时针方向的感应电流C.图中ab两点间的电压大小为kR2D.圆环中感应电流的大小为6.如下图的正方形导线框abcd，电阻为R，现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场区域。

微专题7 电磁感应中的电路和图像问题A组基础过关1.(2024河北唐山检测)如图甲所示,矩形导线框abcd固定在改变的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向)。

若规定垂直纸面对里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )答案 D 由题图乙可知,0~t1内,线圈中的电流的大小与方向都不变,依据法拉第电磁感应定律可知,线圈中的磁通量的改变率相同,故0~t1内磁感应强度与时间的关系是线性的,A、B错误;又由于0~t1时间内电流的方向为正,即沿abcda方向,由安培定则知,电路中感应电流的磁场方向向里,由楞次定律知0~t1内原磁场向里减小或向外增大,因此D正确,C错误。

2.(2024江西南昌模拟)如图所示,虚线框内存在匀称改变的匀强磁场,三个电阻R1、R2、R3的阻值之比为1∶2∶3,导线的电阻不计。

当S1、S2闭合,S3断开时,闭合回路中感应电流为I;当S2、S3闭合,S1断开时,闭合回路中感应电流为5I;当S1、S3闭合,S2断开时,闭合回路中感应电流为( )A.0B.4IC.6ID.7I答案 D 因为R1∶R2∶R3=1∶2∶3,可以设R1=R,R2=2R,R3=3R。

由电路图可知,当S1、S2闭合,S3断开时,电阻R1与R2组成闭合回路,设此时感应电动势是E1,由欧姆定律可得E1=3IR。

当S2、S3闭合,S1断开时,电阻R 2与R 3组成闭合回路,设感应电动势为E 2,由欧姆定律可得E 2=5I×5R=25IR;当S 1、S 3闭合,S 2断开时,电阻R 1与R 3组成闭合回路,此时感应电动势E=E 1+E 2=28IR,则感应电流为I'=E 4E =28EE 4E=7I,故选项D 正确。

3.如图所示,一个腰长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内,有垂直纸面对里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd,线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域,设电流沿逆时针方向为正。

第1讲电磁感应现象楞次定律[A组基础题组]一、单项选择题1．下列图中能产生感应电流的是( )解析：根据产生感应电流的条件判断：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，闭合电路的磁通量恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流。

答案：B2.在“研究磁通量变化时感应电流的方向”的实验中，先通过实验确定了电流流过检流计时指针的偏转方向如图。

在后续的实验中，竖直放置的感应线圈固定不动，条形磁铁从上方插入线圈或从线圈拔出时，检流计指针会偏转。

下列四图中分别标出了条形磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向。

其中方向关系表示正确的是( )解析：由题中图可知，电流向右通过检流计时，检流计指针向左偏转；磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流，通过检流计的电流方向向右，其指针向左偏转，故A错误；磁铁向上拔出线圈时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈感应产生的磁场方向向下，故B错误；磁铁向上拔出线圈时，穿过线圈的磁场方向向上，磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈感应产生的磁场方向向上，故C错误；磁铁向下插入线圈时，穿过线圈的磁场方向向下，磁通量增加，根据楞次定律可以知道，回路中产生顺时针方向的电流，通过检流计的电流方向向右，其指针向左偏转，故D正确。

答案：D3.如图，把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。

则闭合开关S的瞬间( )A．套环将保持静止，套环内无电流流过B．套环将保持静止，套环内的电流与线圈内的电流方向相同C．套环将向上跳起，套环内的电流与线圈内的电流方向相反D．套环将向上跳起，套环内的电流与线圈内的电流方向相同解析：闭合开关S的瞬间，线圈和铁芯中的磁场增强，则闭合套环中的磁通量增加，根据楞次定律可知，套环中将产生感应电流，且感应电流产生的磁场与线圈中的磁场方向相反，所以套环受到斥力作用向上跳起，又根据右手螺旋定则可知，感应电流的方向与线圈中电流的方向相反，故A、B、D错误，C正确。

课时作业35磁场方向与导轨平面垂直．A．恒力F做的功等于电路产生的电能B．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C．克服安培力做的功等于电路中产生的电能D．恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和答案：CD2．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力)A．棒的机械能增加量答案：A3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN进入磁场，线框上产生的热量为入磁场，线框上产生的热量为，当流过ab 棒某一横截面的电量为 A ．运动的平均速度大小为B ．下滑位移大小为qRBLC ．产生的焦耳热为qBLvD ．受到的最大安培力大小为动摩擦力．已知当棒的位移为100 m 时，其速度达到了最大速度(1)R 的阻值；(2)在棒运动100 m 过程中电阻R 上产生的焦耳热．解析：(1)由图乙得ab 棒刚开始运动瞬间a ＝2.5 m/s 则F －F f ＝ma ， 解得F f ＝0.2 N.ab 棒最终以速度v ＝10 m/s 匀速运动，则所受到拉力、摩擦力和安培力的合力为零，质量m 1＝0.1 kg 、电阻R 1＝0.1 Ω的金属棒ab 放在导轨上，ab 刚好不下滑．然后，在左斜面中将质量m 2＝0.4 kg 、电阻R 2＝0.1 Ω的光滑金属棒cd 置于导轨上，由静止开始下滑．cd 在滑动过程中始终处于左斜面的磁场中，ab 、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g 取10 m/s 2.求：(1)ab 棒刚要向上滑动时，cd 棒速度v 的大小；(2)从cd 棒开始下滑到ab 棒刚要向上滑动的过程中，cd 棒滑动的距离x ＝4 m ，此过程中ab 棒上产生的热量Q.解析：(1)开始时ab 棒刚好不下滑，ab 棒所受摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力为Ff m ，则Ff m＝m 1gsin θ＝0.5 N ，设ab 棒刚要向上滑时，cd 棒切割磁感线产生的感应电动势为E ，由法拉第电磁感应定律有E ＝BLv ，设电路中的感应电流为I ，由闭合电路欧姆定律有I ＝ER 1＋R 2，设ab 棒所受安培力为F 安，有F 安＝ILB ，此时ab 棒受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，根据平衡条件有F 安＝m 1gsin θ＋Ff m ， 代入数据解得v ＝5 m/s.(2)设cd 棒在运动的过程中，电路中产生的总热量为Q 总，根据能量守恒定律有m 2gxsin θ＝Q 总＋12m 2v 2，又Q ＝R 1R 1＋R 2Q 总，解得Q ＝1.5 J.答案：(1)5 m/s (2)1.5 J [能力提升练]7．(2020·江苏苏州联考)如图所示，“ ”形金属导轨水平放置，宽为L ＝0.50 m ，电阻不计．在导轨间长d ＝0.8 m 的区域内，存在方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝2.0 T ．质量m ＝4.0 kg 、电阻R 0＝0.05 Ω的金属棒CD 水平置于导轨上，与轨道之间的动摩擦因数为0.25，初始位置与磁场区域的左边界相距x ＝0.2 m ，用一根轻质绝缘的细绳水平绕过定滑轮与CD 棒相连．现用一个恒力F ＝50 N 竖直向下作用于细绳A 端，CD 棒由静止开始运动，运动过程中CD 棒始终保持与导轨垂直，g 取10m/s 2.求：(1)CD 棒刚进入磁场时所受的安培力的大小；(2)CD 棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q ； (3)CD 棒在磁场中运动的过程中电路中所产生的焦耳热Q. 解析：(1)金属棒进入磁场前做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，解得a ＝10 m/s 2，由运动学公式得v 2＝2ax ，解得v ＝2 m/s ， 感应电动势E ＝BLv ，感应电流I ＝ER 0，安培力F 安＝BIL ，联立解得I ＝40 A ，F 安＝40 N.(2)CD 棒通过磁场的过程中通过其横截面的电荷量q ＝I －·Δt ＝ΔΦR 0＝BdL R 0，解得q ＝16 C.时，恰好做匀速运动，速度为(1)求v 1与v 2的比值；(2)写出H 与h 的关系式；(3)若地面离磁场B 2的下边界的高度为解析：(1)金属线框分别进入磁场又金属线框切割磁感线，则联立①②得v ＝mgRB 2hv B 21(：高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。