2022届高考物理二轮专题六 电磁感应 WORD版含解析.docx

1、2022届二轮物理 专题六 电磁感应基础回顾：1如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过程中，线圈中产生的感应电动势为()A.B. C. D.2.(2020天津卷)如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R0.1，边长l0.2 m。求：(1)在t0到t0.1 s时间内，金属框中的感应电动势E；(2)t0.05 s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；(3)在t0到t0.1s时间内，金属

2、框中电流的电功率P。3. (2020福建漳州市第一次教学质检)如图所示，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨(电阻不计)，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，P是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动，在运动过程中棒始终与C、D导轨良好接触，可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比，则()A金属棒中的感应电流方向由A到BBP环有收缩的趋势CP环对地面的压力逐渐减小DP环中感应电流逐渐变大4.(多选)半径分别为r和2r的同心圆形金属导轨固定

3、在同一水平面内，导轨电阻不计，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两导轨之间接有阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。下列说法中正确的是()A金属棒中电流从B流向AB金属棒两端电压为Br2C电容器的M板带负电D电容器所带电荷量为CBr2课上巩固1.(2020全国卷)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环圆环初始时静止将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电

4、路接通的瞬间，可观察到()A拨至M端或N端，圆环都向左运动B拨至M端或N端，圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动2.(多选)如图甲所示，在一螺线管内部中点处放置一小钢环；如图乙所示，在一螺线管外部放置一大钢环，闭合开关的瞬间，下列说法正确的是()A从左往右看，两个铜环中都有沿顺时针方向的感应电流B从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流C两个铜环都有收缩的趋势D小铜环有收缩的趋势，大铜环有扩张的趋势3. 如图所示，水平桌面上有一圆形闭合线圈，右侧是匀强磁场区域，磁感应强度的方向与桌面垂直，线圈在

5、外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场，从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为（）A. B. C. D. 4.(多选)如图甲所示，在水平桌面上放置边长为0.20 m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝数为10，总电阻为0.10 ，线圈与水平桌面间的最大静摩擦力为0.2 N。线圈的右半边处于垂直桌面、均匀分布的磁场中，磁场左边界MN与线圈ab、cd两边平行且等距。从t0时刻起，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。假设垂直桌面向下为正方向，重力加速度g10 m/s2，下列说法正确的是()At1 s时线圈受到的安培力为零Bt6 s时线圈

6、即将向右滑动C线圈滑动前，其导线中的电流一直为0.4 AD线圈滑动前，其产生的焦耳热为2.4102 J5.如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度转过60的过程中(金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计)()A通过定值电阻的电流方向由b到aB金属棒刚开始转动时，产生的感应电动势最大C通过定值电阻的最大电流为D通过定值电阻的电荷量为6(多选)图甲所示为手机无线充电的原理图，给送电线圈a、b端输入如图乙所示的正弦交流电，受电线圈

7、c、d端连接在给电池充电的电路中，规定电流从a端流入线圈时为正方向则下列判断正确的是()A0t1时间内，受电线圈c端电势比d端电势高Bt1时刻，c、d两端的电压最大Ct1t3时间内，受电线圈中的感应电流(俯视)一直沿顺时针方向Dt1t3时间内，受电线圈与送电线圈先相互吸引后相互排斥7.如图所示，竖直固定放置的两根平行金属导轨间接有定值电阻R，整个装置处在垂直导轨平面(纸面)向里的匀强磁场中一根重力不能忽略的金属棒在竖直向上的恒力F作用下由静止开始加速上升棒与导轨始终垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计则金属棒加速上升阶段，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

8、棒的动能增加量C棒的重力势能增加量 D电阻R上产生的热量8.(多选)如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM和NN之间接有电阻R，导轨左、右两侧区域分别处在方向相反、与导轨平面垂直的匀强磁场中，右侧区域足够长，磁场方向如图所示设左、右侧区域磁场的磁感应强度大小分别为B1和B2，虚线为两侧区域的分界线一根金属棒ab放在导轨上并与其垂直，棒和导轨的电阻均不计金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左侧区域中恰好以速度v做匀速直线运动，则 ()A若B2B1，棒进入右侧区域后先做加速运动，最后以速度2v做匀速直线运动B若B2B1，棒进入右侧区域后仍以速度v做匀速直线运动C若B22B1，棒进入右侧区域后先做减

9、速运动，最后以速度做匀速直线运动D若B22B1，棒进入右侧区域后先做加速运动，最后以速度4v做匀速直线运动9(多选)如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距为d，两侧接有电阻R1、R2，阻值均为R，O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场质量为m、长度也为d的金属杆置于O1O2左侧，在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t到达O1O2时撤去恒力F，金属杆在到达NQ之前速度已经减为零已知金属杆电阻也为R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是()A杆刚进入磁场时速度大小为B杆刚进入磁场时电阻R1两端的电势差大小为C整个过程中，流

10、过电阻R1的电荷量为D整个过程中，电阻R1上产生的焦耳热为10如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中t0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒的接入电阻为r，导轨电阻忽略不计已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图像正确的是()11.(多选)(2021山东济宁市期末质量检测)如图所示，平行光滑金属导轨固定在竖直面内，导轨间距为1 m，上端连接阻值为2 的定值电阻，

11、虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2 T，质量为1 kg的导体棒套在金属导轨上与导轨接触良好，现给导体棒一个向上的初速度，当其刚好越过虚线时速度为20 m/s，导体棒运动到虚线上方1 m处速度减为零，此后导体棒向下运动，到达虚线前速度已经达到恒定，整个运动过程中导体棒始终保持水平。导轨和导体棒的电阻均忽略不计，取g10 m/s2。下列说法正确的是()A.导体棒的最大加速度为50 m/s2B.导体棒上升过程中流过定值电阻的电荷量为4 CC.导体棒下落到虚线时的速度大小为5 m/sD.导体棒从越过虚线到运动到最高点所需的时间为1.8 s12(多选).(2021湖北七市州教科研协

12、作体5月联考)如图所示，相距L的光滑金属导轨，半径为R的圆弧部分竖直放置，平直部分固定于水平地面上，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触，cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的有()A.cd在磁场中运动时电流的方向为cdB.cd在磁场中做加速度减小的加速运动C.cd在磁场中运动的过程中流过的电荷量为D.cd在磁场中运动过程，cd上产生的焦耳热为mgR13(

13、多选). 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨，相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间，磁感应强度B=0.4T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4和0.2并排垂直横跨在导轨上。若两棒同时以相同的速率3m/s沿着导轨开始运动，ab向左bc向右运动，不计导轨电阻。下列说法正确的是（）A. cd棒最终速度大小为1m/sB. 两金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热为1.2JC. ab棒的最终速度大小为0D. 金属棒从开始运动直至达到稳定，两棒间距离增加1.5m14(多选)如图所示，在水平面上有两根互相平行间距为1 m的金属导轨MN、PQ，

14、导轨足够长且不计电阻。导轨ACBD区域光滑，其它区域粗糙。在AB的左侧和CD的右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B1 T。在导轨上垂直导轨放置两根质量分别为ma1 kg、mb2 kg，电阻均为0.5 的金属棒a、b，两棒与导轨粗糙区域的动摩擦因数均为0.1。用一锁定装置将轻质弹簧压缩在金属棒a、b之间（弹簧与a、b不拴接），此时弹簧具有的弹性势能EP48 J。现解除锁定，当弹簧恢复原长时，a、b棒刚好同时进入磁场，且b棒进入磁场后向右运动1 s停止运动，在此1 s内，a棒在磁场中向左运动的距离为4.8 m，重力加速度为g10 ms2，则下列说法正确的是（ ）A B C D a b

15、M N P Q Aa棒的运动时间一定比b棒的运动时间长B从解除锁定到两棒都停止运动，a、b棒上感应电流产生的焦耳热可能不相同Ca、b棒刚进入磁场时的速度大小分别为8 ms和4 msDb棒在磁场中向右运动的距离为1.2 m课后巩固1.(2020浙江卷)如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO上，随轴以角速度匀速转动在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器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

16、 ()A棒产生的电动势为Bl2B微粒的电荷量与质量之比为C电阻消耗的电功率为D电容器所带的电荷量为CBr22(多选)(2020绵阳二诊)如图甲所示，线圈A(图中实线，共100匝)的横截面积为0.3 m2，总电阻r2 ，A右侧所接电路中，电阻R12 ，R26 ，电容C3 F，开关S1闭合A中有横截面积为0.2 m2的区域D(图中虚线)，D内有图乙所示的变化磁场，t0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里下列判断正确的是()A闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向aB闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4 AC闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向aD闭合S2、电路稳定后

17、再断开S1，通过R2的电荷量为7.2106 C3(多选).(2021河南濮阳市高三下学期4月摸底)金属圆盘置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是()A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动C圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动4(多选)(2020广州市联考)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B

18、的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是()A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大，最大值mB0SB在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L有扩张的趋势D在t1t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流5(多选).如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动，t0时

19、导线框的右边恰与磁场的左边界重合，以此位置开始计时并作为导线框位移x的起点，随后导线框进入并通过磁场区域下列图像中，能正确描述上述过程的是()6如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab且接触良好，磁感线垂直于导轨所在平面小闭合线圈N中通有顺时针方向的电流，该电流按下列图中哪一种图线方式变化时，最初一小段时间t0内，金属杆ab将向右做加速度减小的变加速直线运动()7(多选).如图甲所示，质量为0.01 kg、长为0.2 m的水平金属细杆CD的两头分别放置在两水银槽的水银中，水银槽所在空间存在磁感应强度大小B1

20、10 T、方向水平向右的匀强磁场，且细杆CD与该匀强磁场垂直有一匝数为100匝、横截面积为0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相连线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t的变化关系如图乙所示在t0.20 s时闭合开关K，细杆瞬间弹起(可认为安培力远大于重力)，弹起的最大高度为0.2 m不计空气阻力和水银的黏滞作用，不考虑细杆落回水银槽后的运动，重力加速度g10 m/s2，下列说法正确的是()A磁感应强度B2的方向竖直向上Bt0.05 s时，线圈中的感应电动势大小为10 VC细杆弹起过程中，细杆所受安培力的冲量大小为0.01 NsD开关K闭合后，通过细杆CD的

21、电荷量为0.01 C8.如图所示，两条相距L的足够长平行光滑导轨放置在倾角为30的斜面上，阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置位于垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B.轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，导轨、导体棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计，重力加速度为g.从将物块由静止释放，到经过t达到最大速度的过程中，下列说法正确的是()A导体棒M端电势高于N端电势 B导体棒的加速度可能大于gC通过导体棒的电荷量为 D导体棒运动的最大速度大小为9.如图所示，在光滑绝

22、缘的水平面上方有两个方向相反的沿水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1B和B22B，一个竖直放置的边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框以初速度v垂直于磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半面积的位置时，线框的速度为，则下列判断错误的是()A此过程中通过线框截面的电荷量为 B此过程中线框克服安培力做的功为mv2C此时线框的加速度大小为 D此时线框中的电功率为10.(多选).(2021安徽马鞍山模拟)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为l，与水平面成30角，导轨上端接一阻值为R的电阻。距离导轨上端为l的分界线M

23、、N将导轨所在平面分成和两个区域，两区域中均存在垂直于导轨平面的磁场，区域为匀强磁场，其磁感应强度为B0；区域中的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。将长为l、电阻也为R的导体棒放在M、N下侧导轨上，0t0 时间内，导体棒静止；之后导体棒向下滑动，当滑下的距离为x时，导体棒开始做匀速运动。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是()A导体棒的质量mB导体棒匀速滑动时的速度vC匀速运动时R两端的电压为UD自t0至导体棒开始匀速运动时，通过导体棒的电荷量q11.(多选).如图所示，两足够长的光滑水平导轨组成水平轨道，左侧轨道间距为0.4 m，右侧轨道间距为0.2 m轨道所在空间存在竖直向下

24、的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2 T质量均为0.01 kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5 m/s的初速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒一直在宽轨上运动，N棒一直在窄轨上运动已知两金属棒接入电路的总电阻为0.2 ，导轨电阻不计，g10 m/s2，下列说法正确的是()AM棒减速运动时，回路内产生顺时针方向的电流(俯视)BM、N棒最后都以2.5 m/s的速度向右匀速运动C从开始到最终两金属棒做匀速运动，回路中产生的焦耳热为6.25102 JD在整个运动过程中，金属棒M、N在水平轨道间扫过的面积之差为0.5 m

25、2计算题：1(14分)(2020江苏卷)如图所示，电阻为0.1 的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域求线圈在上述过程中(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量Q.2(10分)(2020全国卷)如图，一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场一长度大于l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框

26、接触良好已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0xl0)变化的关系式3(12分)如图甲所示，电阻不计且间距L1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R2 的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B2 T现将质量m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平金属杆从静止开始到下落0.3 m的过程中，加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2.(1)求金属杆刚进入磁场时的速度大小v0；(2)求金属杆从静止开始到下落

27、0.3 m的过程中，在电阻R上产生的热量Q；(3)在图丙的坐标系中，定性画出回路中电流随时间变化的图线，并说明图线与坐标轴围成图形的面积所表示的物理意义(以金属杆进入磁场时为计时起点)4(14分)(2021河北邯郸摸底)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30角，导轨间距为L1 m，M、P两端之间接一阻值为R3 的电阻，金属棒ab与导轨垂直且接触良好，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B2 T，现在导轨上某一位置由静止释放金属棒，当其沿导轨下滑距离x50 m后开始匀速下滑已知金属棒的电阻r1 、质量m2 kg，下滑过程中金属棒始终与导轨垂直，导

28、轨电阻忽略不计，重力加速度g取10 m/s2，求金属棒从静止释放到开始匀速下滑的过程中：(1)金属棒产生的热量；(2)金属棒运动的时间5.(12分)如图所示，两根间距L1 m、足够长的平行金属导轨的倾角37，两导轨底端接一阻值为R1 的电阻，质量m1 kg的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量M3 kg的重锤相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒电阻r1 (其他电阻均不计)，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数0.5，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2 T已知重力加速度g10 m/s2，sin370.6，现将重锤由静止释放(1)求刚释放重锤瞬间，重锤的加

29、速度a；(2)求重锤的最大速度v；(3)重锤下降h20 m时，其速度已经达到最大速度，求电阻R上产生的焦耳热6(2020江西五校联考)如图甲所示，两条阻值不计的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L0.5 m，N、Q两端连接阻值R2.0 的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面的夹角30。一质量m0.40 kg、阻值r1.0 的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线跨过光滑的定滑轮与质量M0.80 kg的重物相连，细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知在00.3 s内通过金属棒的电荷量是0.30.6 s内通过金属棒的

30、电荷量的，g取10 m/s2，求：(1)00.3 s内金属棒通过的位移；(2)00.6 s内金属棒产生的热量。7(14分)如图所示，两根平行光滑的金属导轨M1N1P1和M2N2P2由四分之一圆弧部分与水平部分构成，导轨末端固定两根绝缘柱，圆弧部分半径r0.8 m、导轨间距L1 m，导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B2 T两根完全相同的金属棒a、b分别垂直导轨静置于圆弧顶端M1M2处和水平导轨中某位置，两根金属棒的质量均为m1 kg、有效电阻均为R2 .金属棒a由静止释放，沿圆弧导轨滑入水平导轨，此后，金属棒b向右运动，在导轨末端与绝缘柱发生碰撞且无机械能损失，金属棒b接触绝

31、缘柱之前两棒已匀速运动且未发生碰撞，金属棒b与绝缘柱发生碰撞后，在距绝缘柱x10.5 m的A1A2位置与金属棒a发生碰撞，碰后停在距绝缘柱x10.2 m的A3A4位置，整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，g取10 m/s2.求：(1)金属棒a刚滑入水平导轨时，受到的安培力大小；(2)金属棒b与绝缘柱碰撞后到与金属棒a碰撞前的过程，整个回路产生的焦耳热；(3)证明金属棒a、b的碰撞是否是弹性碰撞二轮复习 专题六 电磁感应基础回顾：1如图所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中。在t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B。在此过

32、程中，线圈中产生的感应电动势为()A.B. C. D.B2.(2020天津卷)如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R0.1，边长l0.2 m。求：(1)在t0到t0.1 s时间内，金属框中的感应电动势E；(2)t0.05 s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；(3)在t0到t0.1s时间内，金属框中电流的电功率P。解析：(1)在t0到t0.1s的时间t内，磁感应强度的变化量B0.2T，设穿过金属框的磁通量变化量为，有Bl2由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有E联立式，代入数据

33、，解得E0.08 V；(2)设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有I由图可知，t0.05s时，磁感应强度为B10.1T，金属框ab边受到的安培力FIlB1联立式，代入数据，解得F0.016 N方向垂直于ab向左；(3)在t0到t0.1s时间内，金属框中电流的电功率PI2R联立式，代入数据，解得P0.064 W。答案：(1)0.08 V(2)0.016 N垂直于ab向左(3)0.064 W3. (2020福建漳州市第一次教学质检)如图所示，C、D是两条竖直且足够长的固定导轨(电阻不计)，导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场，EF是一个固定螺线管，C、D的输出端a、b分别连接EF的输入端c、d，

34、P是在EF的正下方水平放置在地面上的铝圆环。现对金属棒AB施加一竖直向上的力使金属棒由静止开始向上做匀加速运动，在运动过程中棒始终与C、D导轨良好接触，可认为通电螺线管在圆环中产生的磁感应强度与通过螺线管的电流成正比，则()A金属棒中的感应电流方向由A到BBP环有收缩的趋势CP环对地面的压力逐渐减小DP环中感应电流逐渐变大解析根据右手定则，流过金属棒中的感应电流方向由B到A，A错误；由于AB匀加速运动，产生的感应电动势EBLvBLat越来越大，回路中的电流It越来越大，穿过P的磁通量与电流成正比，越来越大，根据楞次定律推论，P环有收缩的趋势，故B正确；根据法拉第电磁感应定律，P环中产生恒定的感

35、应电流，故D错误；根据楞次定律，P环与固定螺线管产生的磁场方向相反，两者相互排斥，P环对地面的压力增大，故C错误。答案B4.(多选)半径分别为r和2r的同心圆形金属导轨固定在同一水平面内，导轨电阻不计，一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下。在两导轨之间接有阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。下列说法中正确的是()A金属棒中电流从B流向AB金属棒两端电压为Br2C电容器的M板带负电D电

36、容器所带电荷量为CBr2AB根据右手定则可知，金属棒中电流从B流向A，选项A正确；金属棒转动产生的电动势为EBrBr2，切割磁感线的金属棒相当于电源，金属棒两端电压相当于电源的路端电压，因而UEBr2，选项B正确；金属棒A端相当于电源正极，所以电容器的M板带正电，选项C错误；由C可得，电容器所带电荷量为QCBr2，选项D错误。课上巩固1.(2020全国卷)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环圆环初始时静止将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到()A拨至M端或N端，圆环都向左运动B拨至M端或N端，圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动，拨至N端

37、时向右运动D拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动B本题通过线圈和金属圆环考查楞次定律的应用以及右手螺旋定则如图所示，开关S拨至M端，线圈中的电流从无到有，从A端流入，B端流出，线圈中的磁场方向从右向左且增大，穿过金属圆环的磁通量向左且增大，根据楞次定律可知，金属圆环的感应电流的磁场方向从左向右，线圈与金属圆环相互排斥，所以金属圆环向右运动；开关S拨至N端，同理可知，金属圆环也向右运动，故B正确，A、C、D错误故选B.2.(多选)如图甲所示，在一螺线管内部中点处放置一小钢环；如图乙所示，在一螺线管外部放置一大钢环，闭合开关的瞬间，下列说法正确的是()A从左往右看，两个铜环中都有沿顺时针方向

38、的感应电流B从左往右看，小铜环中有顺时针方向的感应电流，大铜环中有逆时针方向的感应电流C两个铜环都有收缩的趋势D小铜环有收缩的趋势，大铜环有扩张的趋势AD题图甲中通过小铜环的是螺线管内部的部分磁感线，题图乙中通过大铜环的是螺线管内部的所有磁感线与螺线管外部的部分磁感线的差值。闭合开关瞬间，穿过两铜环的磁通量均向左增大，根据楞次定律，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左往右看，铜环中感应电流沿顺时针方向，选项A正确，选项B错误；闭合开关的瞬间，穿过铜环的磁通量向左增大，根据增缩减扩可知，题图甲中小铜环有收缩的趋势，题图乙中大铜环有扩张的趋势，选项C错误，选项D正确。3. 如图所示，水平桌面上

39、有一圆形闭合线圈，右侧是匀强磁场区域，磁感应强度的方向与桌面垂直，线圈在外力作用下以恒定的速度进入匀强磁场，从线圈刚开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，线圈中的感应电动势平均值与感应电动势最大值之比为（）A. B. C. D. 【答案】D4.(多选)如图甲所示，在水平桌面上放置边长为0.20 m的正方形闭合金属线圈abcd，线圈的匝数为10，总电阻为0.10 ，线圈与水平桌面间的最大静摩擦力为0.2 N。线圈的右半边处于垂直桌面、均匀分布的磁场中，磁场左边界MN与线圈ab、cd两边平行且等距。从t0时刻起，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。假设垂直桌面向下为正方向，重力加速度g1

40、0 m/s2，下列说法正确的是()At1 s时线圈受到的安培力为零Bt6 s时线圈即将向右滑动C线圈滑动前，其导线中的电流一直为0.4 AD线圈滑动前，其产生的焦耳热为2.4102 JADt1 s时磁感应强度为零，线圈受到的安培力为零，选项A正确；由题图乙可知，0.1 T/s，磁感应强度随时间变化的关系为B0.1 Tt(0.10.1t) T，当线圈未滑动时，由法拉第电磁感应定律知，线圈中产生的感应电动势EnS100.200.100.1 V0.02 V，根据闭合电路欧姆定律，线圈中电流I0.2 A，由题图乙可知t6 s时磁感应强度为B0.5 T，线圈受到的安培力大小FnBIL100.50.20.

41、20 N0.2 N，恰好等于线圈与水平桌面间的最大静摩擦力0.2 N，根据楞次定律可知，线圈即将向左滑动，选项B错误；线圈滑动前，其导线中的电流一直为0.2 A，选项C错误；由焦耳定律知，线圈滑动前，其产生的焦耳热QI2Rt0.220.106 J2.4102 J，选项D正确。5.如图所示，固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向里的匀强磁场，导轨间距为l且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上，在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度转过60的过程中(金属棒始终与导轨接触良好，电阻不计)()A通过定值电阻的电流方向由b到aB金属棒刚开始

42、转动时，产生的感应电动势最大C通过定值电阻的最大电流为D通过定值电阻的电荷量为D金属棒以O点为轴沿顺时针方向转动，由右手定则可知，通过定值电阻的电流方向由a到b，故A错误；当金属棒转过60时，有效的切割长度最大，产生的感应电动势最大，感应电流最大，感应电动势最大值为EmB2lB2l2Bl2，通过定值电阻的最大电流为Im，故B、C错误；通过定值电阻的电荷量为qt，平均感应电流为，平均感应电动势为，BllBl2，解得q，故D正确故选D.6(多选)图甲所示为手机无线充电的原理图，给送电线圈a、b端输入如图乙所示的正弦交流电，受电线圈c、d端连接在给电池充电的电路中，规定电流从a端流入线圈时为正方向则

43、下列判断正确的是()A0t1时间内，受电线圈c端电势比d端电势高Bt1时刻，c、d两端的电压最大Ct1t3时间内，受电线圈中的感应电流(俯视)一直沿顺时针方向Dt1t3时间内，受电线圈与送电线圈先相互吸引后相互排斥CD0t1时间内，送电线圈中的电流增大且电流从a端流入，送电线圈产生的磁场方向向下且磁通量增大，由楞次定律可知，受电线圈中电流方向为由c流向d，则此时c端电势较低，A错误；t1时刻，送电线圈中的电流变化率为零，由法拉第电磁感应定律可知，c、d两端的电压为0，B错误；t1t2时间内，送电线圈中的电流减小且电流从a端流入，送电线圈产生的磁场方向向下且磁通量减小，由楞次定律可知，受电线圈中

44、电流方向为由d流向c，即受电线圈中的感应电流(俯视)沿顺时针方向，同理t2t3时间内，送电线圈中的电流增大且电流从b端流入，送电线圈产生的磁场方向向上且磁通量增大，由楞次定律可知，受电线圈中电流方向为由d流向c，即受电线圈中的感应电流(俯视)沿顺时针方向，C正确；t1t2时间内，送电线圈中的电流减小且电流从a端流入，送电线圈产生的磁场方向向下且磁通量减小，由“增离减靠”可知，两线圈间有相互吸引力，t2t3时间内，送电线圈中的电流增大且电流从b端流入，送电线圈产生的磁场方向向上且磁通量增大，由“增离减靠”可知，两线圈间有相互排斥力，D正确故选CD.7.如图所示，竖直固定放置的两根平行金属导轨间接

45、有定值电阻R，整个装置处在垂直导轨平面(纸面)向里的匀强磁场中一根重力不能忽略的金属棒在竖直向上的恒力F作用下由静止开始加速上升棒与导轨始终垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计则金属棒加速上升阶段，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上产生的热量A由动能定理可知，WFW安WGmv2，又由于WGmgh，则WFW安mv2mgh，因此力F做的功与安培力做的功的代数和等于棒的机械能增加量，A正确，BCD错误故选A.8.(多选)如图所示，水平放置的光滑金属长导轨MM和NN之间接有电阻R，导轨左、右两侧区域分别处在方向相反、与

46、导轨平面垂直的匀强磁场中，右侧区域足够长，磁场方向如图所示设左、右侧区域磁场的磁感应强度大小分别为B1和B2，虚线为两侧区域的分界线一根金属棒ab放在导轨上并与其垂直，棒和导轨的电阻均不计金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在左侧区域中恰好以速度v做匀速直线运动，则 ()A若B2B1，棒进入右侧区域后先做加速运动，最后以速度2v做匀速直线运动B若B2B1，棒进入右侧区域后仍以速度v做匀速直线运动C若B22B1，棒进入右侧区域后先做减速运动，最后以速度做匀速直线运动D若B22B1，棒进入右侧区域后先做加速运动，最后以速度4v做匀速直线运动BC金属棒在水平向右的恒定拉力作用下，在虚线左侧区域中以速度

47、v做匀速直线运动，恒定拉力F与安培力平衡当B2B1时，棒进入右侧区域后，棒切割磁感线产生的感应电动势与感应电流大小均没有发生变化，棒所受安培力大小和方向也没有发生变化，与恒定拉力F仍然平衡，则棒进入右侧区域后，仍以速度v做匀速直线运动，故A错误，B正确；当B22B1时，棒进入右侧区域后，棒产生的感应电动势和感应电流均变大，所受的安培力也变大，恒定拉力F没有变化，则棒先做减速运动，随着速度减小，感应电动势和感应电流均减小，棒受到的安培力减小，当安培力与恒定拉力F再次平衡时，棒做匀速直线运动，设此时棒做匀速直线运动的速度大小为v，在左侧区域中F，在右侧区域中做匀速直线运动时，有F，则v，即棒最后以

48、速度做匀速直线运动，故C正确，D错误故选BC.9(多选)如图所示，电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距为d，两侧接有电阻R1、R2，阻值均为R，O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场质量为m、长度也为d的金属杆置于O1O2左侧，在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t到达O1O2时撤去恒力F，金属杆在到达NQ之前速度已经减为零已知金属杆电阻也为R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是()A杆刚进入磁场时速度大小为B杆刚进入磁场时电阻R1两端的电势差大小为C整个过程中，流过电阻R1的电荷量为D整个过程中，电阻R1上产生的焦耳热为A

49、D杆进入磁场之前的加速度大小为a，则刚进入磁场时速度大小为vat，A正确；杆刚进入磁场时产生的感应电动势EBdv，则电阻R1两端的电势差大小为UR1EBdv，B错误；金属棒进入磁场后，由动量定理得t0mv，即Bdt0mv，因为tq，解得q，则流过R1的电荷量为q1，C错误；整个过程中，产生的总焦耳热Qmv2，则电阻R1上产生的焦耳热为QR1Q，D正确故选AD.10如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中t0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒的接入电阻为r，导轨电阻忽

50、略不计已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示下列关于金属棒运动速度v、外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图像正确的是()B根据题图乙可知Ikt，其中k为比例系数，又EBlv，I，所以vt，vt图像是一条过原点且斜率大于零的直线，说明金属棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即vat，故A错误；由Ikt，可推出Ekt(Rr)，而E，所以有kt(Rr)，t图像是一条过原点且斜率大于零的直线，故B正确；金属棒在沿导轨方向有FBIlmgsinma，而I，vat，可得Ftmamgsin，可见Ft图像是一条斜率大于零且与纵轴正半轴有交点的直线，故C错误；qtt2

51、，qt图像是一条开口向上的抛物线(右支)，故D错误故选B.11.(多选)(2021山东济宁市期末质量检测)如图所示，平行光滑金属导轨固定在竖直面内，导轨间距为1 m，上端连接阻值为2 的定值电阻，虚线的上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2 T，质量为1 kg的导体棒套在金属导轨上与导轨接触良好，现给导体棒一个向上的初速度，当其刚好越过虚线时速度为20 m/s，导体棒运动到虚线上方1 m处速度减为零，此后导体棒向下运动，到达虚线前速度已经达到恒定，整个运动过程中导体棒始终保持水平。导轨和导体棒的电阻均忽略不计，取g10 m/s2。下列说法正确的是()A.导体棒的最大加速度为50 m

52、/s2B.导体棒上升过程中流过定值电阻的电荷量为4 CC.导体棒下落到虚线时的速度大小为5 m/sD.导体棒从越过虚线到运动到最高点所需的时间为1.8 s【答案】ACD【解析】当导体棒向上经过虚线时加速度最大，此时的安培力为FABILBL N40 N，由牛顿第二定律得a m/s250 m/s2，故A正确；由公式qttt C1 C，故B错误；由平衡条件可得，导体棒下落到虚线时有mgBIL，则v1 m/s5 m/s，故C正确；导体棒从越过虚线到运动到最高点由动量定理得mgtBLt0m(v)mv，则有mgtBLqmv，得t s1.8 s，故D正确。12(多选).(2021湖北七市州教科研协作体5月联

53、考)如图所示，相距L的光滑金属导轨，半径为R的圆弧部分竖直放置，平直部分固定于水平地面上，MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd垂直导轨且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触，cd离开磁场时的速度是此刻ab速度的一半，已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的有()A.cd在磁场中运动时电流的方向为cdB.cd在磁场中做加速度减小的加速运动C.cd在磁场中运动的过程中流过的电荷量为D.cd在磁场中运动过程，cd上产生的焦耳热为mgR【答案】BD【解

54、析】cd在磁场中运动时，回路中磁通量减小，根据楞次定律可知，cd电流的方向为dc，选项A错误；当ab进入磁场后回路中产生感应电流，则ab受到向左的安培力而做减速运动，cd受到向右的安培力而做加速运动，由于两者的速度差逐渐减小，可知感应电流逐渐减小，安培力逐渐减小，可知cd向右做加速度减小的加速运动，选项B正确；ab从释放到刚进入磁场过程，由动能定理得mgRmv，对ab和cd系统，合力为零，则由动量守恒mv0m2vcd2mvcd，解得vcdv0，对cd由动量定理得BLt2mvcd，其中qt，解得q，选项C错误；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，至cd刚离开磁场时由能量关系得mgRm(2vcd)22

55、mvQ，其中QcdQ，解得QcdmgR，选项D正确。13(多选). 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨，相距1m水平放置。匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间，磁感应强度B=0.4T。金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4和0.2并排垂直横跨在导轨上。若两棒同时以相同的速率3m/s沿着导轨开始运动，ab向左bc向右运动，不计导轨电阻。下列说法正确的是（）A. cd棒最终速度大小为1m/sB. 两金属棒运动达到稳定的过程中，回路上释放出的焦耳热为1.2JC. ab棒的最终速度大小为0D. 金属棒从开始运动直至达到稳定，两棒间距离增加1.5m【答案】ABD14(多

56、选)如图所示，在水平面上有两根互相平行间距为1 m的金属导轨MN、PQ，导轨足够长且不计电阻。导轨ACBD区域光滑，其它区域粗糙。在AB的左侧和CD的右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B1 T。在导轨上垂直导轨放置两根质量分别为ma1 kg、mb2 kg，电阻均为0.5 的金属棒a、b，两棒与导轨粗糙区域的动摩擦因数均为0.1。用一锁定装置将轻质弹簧压缩在金属棒a、b之间（弹簧与a、b不拴接），此时弹簧具有的弹性势能EP48 J。现解除锁定，当弹簧恢复原长时，a、b棒刚好同时进入磁场，且b棒进入磁场后向右运动1 s停止运动，在此1 s内，a棒在磁场中向左运动的距离为4.8 m，重力

57、加速度为g10 ms2，则下列说法正确的是（ ACD ）A B C D a b M N P Q Aa棒的运动时间一定比b棒的运动时间长B从解除锁定到两棒都停止运动，a、b棒上感应电流产生的焦耳热可能不相同Ca、b棒刚进入磁场时的速度大小分别为8 ms和4 msDb棒在磁场中向右运动的距离为1.2 m课后巩固1.(2020浙江卷)如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO上，随轴以角速度匀速转动在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在

58、电容器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 ()A棒产生的电动势为Bl2B微粒的电荷量与质量之比为C电阻消耗的电功率为D电容器所带的电荷量为CBr2B棒转动时垂直切割磁感线，由于只在圆环内存在磁场，故产生的电动势为EBrBr2，A项错误；由于棒无电阻，故电容器、电阻两端电压均等于E，对微粒，由平衡条件有mg，故微粒的比荷为，B项正确；电阻R消耗的电功率为P，C项错误；由QCE可知，电容器所带电荷量QCBr2，D项错误故选B.2(多选)(2020绵阳二诊)如图甲所示，线圈A(图中实线，共100匝)的横截面积为0.3 m2，总电阻r2 ，A右侧所接电路中，电阻

59、R12 ，R26 ，电容C3 F，开关S1闭合A中有横截面积为0.2 m2的区域D(图中虚线)，D内有图乙所示的变化磁场，t0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里下列判断正确的是()A闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流由b流向aB闭合S2、电路稳定后，通过R2的电流大小为0.4 AC闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电流由b流向aD闭合S2、电路稳定后再断开S1，通过R2的电荷量为7.2106 CBDt0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里，由题图乙并根据楞次定律和安培定则可知，线圈A中产生顺时针方向的感应电流，闭合S2，电路稳定后，通过R2的电流由a流向b，选项A错误；由题图乙可知，磁感应

60、强度的变化率的绝对值为0.2 T/s，根据法拉第电磁感应定律，在线圈A中产生的感应电动势EnS1000.20.2 V4 V，闭合S2、电路稳定后，根据闭合电路欧姆定律知，通过R2的电流大小为I0.4 A，选项B正确；闭合S2、电路稳定后电容器的上极板带正电荷，再断开S1，电容器放电，通过R2的电流由a流向b，选项C错误；闭合S2后，外电路为电阻R2与电阻R1串联，电路稳定后电容器两极板之间的电压等于R2两端的电压，UIR20.46 V2.4 V，再断开S1，通过R2的电荷量为OCU7.2106 C，选项D正确故选BD.3(多选).(2021河南濮阳市高三下学期4月摸底)金属圆盘置于方向垂直于纸

61、面向里的匀强磁场中，圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中，下列说法正确的是()A圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动C圆盘逆时针减速转动时，ab棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动【答案】BD【解析】由右手定则可知，圆盘顺时针加速转动时，产生的感应电流方向为顺时针，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ab，由左手定则可知

62、，ab棒受到的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；同理可知，若圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动，故B正确；由右手定则可知，圆盘逆时针减速转动时，产生的感应电流方向为逆时针，线圈A中产生的磁场方向向上且磁场减弱，由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，ab棒中感应电流方向由ab，由左手定则可知，ab棒受到的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故C错误；同理可知，若圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动，故D正确4(多选)(2020广州市联考)如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导

63、线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环面积为S，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法中正确的是()A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大，最大值mB0SB在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L有扩张的趋势D在t1t2时间内，金属圆环L内有顺时针方向的感应电流BD本题考查电磁感应和楞次定律。在t1时刻，螺线管内磁感应强度最大，但其变化率为0，则导线框内感应电流为零，金属圆环L内的磁通量为零，选项A错误；在t2时刻，螺线管内磁感应强度变化率最大，则导线框内感应电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，选项B正确；在

64、t1t2时间内，螺线管内磁感应强度变化率变大，则导线框内感应电流变大，磁场增强，根据楞次定律可知，金属圆环L有收缩的趋势，选项C错误；由楞次定律可知，在t1t2时间内，导线框cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，金属圆环L内磁通量增大，则金属圆环L内有顺时针方向的感应电流，选项D正确。5(多选).如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动，t0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，以此位置开始计时并作为导线框位移x的起点，随后导线框进入并

65、通过磁场区域下列图像中，能正确描述上述过程的是()BD导线框以某一初速度进入磁场时，其感应电动势为EBLv，根据闭合电路欧姆定律，则感应电流为I，安培力为FBIL，由牛顿第二定律有Fma，则有a，由于v减小，所以a也减小，当导线框完全进入磁场后，不受安培力作用，所以做匀速直线运动，当出磁场时，速度与时间的关系与进入磁场时相似，而vt图线斜率的绝对值表示加速度的大小，因此A错误，B正确；导线框进入磁场时，设某时刻进入磁场的位移为x，此时导线框的速度为v，则由动量定理BLtmvmv0其中tt，则vv0x；同样当导线框完全进入磁场后，不受安培力作用，所以做匀速直线运动，当出磁场时，速度v与位移x的关

66、系与进入磁场时相似，因此C错误，D正确故选BD.6如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨，导轨跟大线圈M相接，小线圈N在大线圈M包围中，导轨上放一根光滑的金属杆ab且接触良好，磁感线垂直于导轨所在平面小闭合线圈N中通有顺时针方向的电流，该电流按下列图中哪一种图线方式变化时，最初一小段时间t0内，金属杆ab将向右做加速度减小的变加速直线运动()A金属杆ab受重力、支持力和安培力，要使杆ab向右做加速度减小的变加速直线运动，则感应电流应该由b到a，且感应电流不断减小；根据安培定则，感应电流在大线圈M中产生的磁场方向垂直于纸面向外；加速度减小，故安培力减小，安培力FBILBL，故感应电

67、动势减小，原电流变化率减小图像A，小闭合线圈N中的电流增大且增大得越来越慢，原磁场垂直于纸面向内，根据楞次定律，感应电流的磁场垂直纸面向外，符合题意；图像B，电流变化率逐渐变大，不符合题意；图像C、D，电流变化率不变，不符合题意故选A.7(多选).如图甲所示，质量为0.01 kg、长为0.2 m的水平金属细杆CD的两头分别放置在两水银槽的水银中，水银槽所在空间存在磁感应强度大小B110 T、方向水平向右的匀强磁场，且细杆CD与该匀强磁场垂直有一匝数为100匝、横截面积为0.01 m2的线圈通过开关K与两水银槽相连线圈处于与线圈平面垂直、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t的变化关系

68、如图乙所示在t0.20 s时闭合开关K，细杆瞬间弹起(可认为安培力远大于重力)，弹起的最大高度为0.2 m不计空气阻力和水银的黏滞作用，不考虑细杆落回水银槽后的运动，重力加速度g10 m/s2，下列说法正确的是()A磁感应强度B2的方向竖直向上Bt0.05 s时，线圈中的感应电动势大小为10 VC细杆弹起过程中，细杆所受安培力的冲量大小为0.01 NsD开关K闭合后，通过细杆CD的电荷量为0.01 CABD细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知，电流方向为CD，由安培定则可知，感应电流的磁场方向竖直向上，由题图乙可知，在0.150.25 s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可知，磁感应

69、强度B2的方向竖直向上，故A正确；由题图乙可知，00.10 s内BS(1.00)0.01 Wb0.01 Wb，00.10 s线圈中的感应电动势大小En100 V10 V，即t0.05 s时，线圈中的感应电动势大小为10 V，故B正确；细杆弹起瞬间的速度v m/s2 m/s，在t0.20 s时，细杆所受安培力的冲量大小(可认为安培力远大于重力)Imv0.012 Ns0.02 Ns，故C错误；开关K闭合后，对细杆CD，由动量定理得B1ILtmv0，电荷量qIt，解得通过细杆CD的电荷量qIt C0.01 C，故D正确故选ABD.8.如图所示，两条相距L的足够长平行光滑导轨放置在倾角为30的斜面上，

70、阻值为R的电阻与导轨相连，质量为m的导体棒MN垂直于导轨放置，整个装置位于垂直于斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B.轻绳一端与导体棒相连，另一端跨过定滑轮与一个质量为m的物块相连，且滑轮与杆之间的轻绳与斜面保持平行，物块距离地面足够高，导轨、导体棒电阻不计，轻绳与滑轮之间的摩擦力不计，重力加速度为g.从将物块由静止释放，到经过t达到最大速度的过程中，下列说法正确的是()A导体棒M端电势高于N端电势 B导体棒的加速度可能大于gC通过导体棒的电荷量为 D导体棒运动的最大速度大小为C将物块由静止释放，则物块向下运动，导体棒沿斜面向上运动，由右手定则可知，导体棒中电流由M到N，导体棒M端电势低

71、于N端电势，A错误；设导体棒的上升速度为v，根据EBLv，I可知，导体棒所受安培力为FBIL，根据牛顿第二定律可得mgmgsin302ma，当导体棒的上升速度为零时，导体棒的加速度最大，最大加速度为amaxg，当导体棒的上升加速度为零时，导体棒的速度最大，最大速度为vmax，B、D错误；对整体由动量定理得(mgmgsin30)tBLt2mvmax，即BqL2m，解得q，C正确故选C.9.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方有两个方向相反的沿水平方向的匀强磁场，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1B和B22B，一个竖直放置的边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框以初速

72、度v垂直于磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到在每个磁场中各有一半面积的位置时，线框的速度为，则下列判断错误的是()A此过程中通过线框截面的电荷量为 B此过程中线框克服安培力做的功为mv2C此时线框的加速度大小为 D此时线框中的电功率为D感应电动势为E，感应电流为I，电荷量为qIt，解得此过程中通过线框截面的电荷量为q；由能量守恒定律得，此过程中回路产生的焦耳热为Qmv2m2mv2，此过程中线框克服安培力做的功为mv2；此时感应电动势E2BlBlBlv，线框中的电流为I，由牛顿第二定律得2BIlBIlma，解得此时线框的加速度大小为a；此时线框的电功率为PI2R，故选项ABC正确，

73、不符合题意，选项D错误，符合题意故选D.10.(多选).(2021安徽马鞍山模拟)如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为l，与水平面成30角，导轨上端接一阻值为R的电阻。距离导轨上端为l的分界线M、N将导轨所在平面分成和两个区域，两区域中均存在垂直于导轨平面的磁场，区域为匀强磁场，其磁感应强度为B0；区域中的磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。将长为l、电阻也为R的导体棒放在M、N下侧导轨上，0t0 时间内，导体棒静止；之后导体棒向下滑动，当滑下的距离为x时，导体棒开始做匀速运动。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是()A导体棒的质量mB导体棒匀速滑动时的速度vC匀速运动时R两

74、端的电压为UD自t0至导体棒开始匀速运动时，通过导体棒的电荷量q【答案】AD【解析】：0t0时间内，导体棒静止，由平衡条件可知B0Ilmgsin 30，由法拉第电磁感应定律得E，根据欧姆定律得I，联立解得m，故A正确；导体棒匀速运动时有B0Ilmgsin 30，其中I，联立得v，故B错误；匀速运动时R两端的电压为U，故C错误；0t0时间内，电荷量为q1It0t0t0，滑下的距离为x过程q2，则总过程电荷为qq1q2，故D正确。11.(多选).如图所示，两足够长的光滑水平导轨组成水平轨道，左侧轨道间距为0.4 m，右侧轨道间距为0.2 m轨道所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为0.2

75、 T质量均为0.01 kg的金属棒M、N垂直导轨放置在轨道上，开始时金属棒M、N均保持静止，现使金属棒M以5 m/s的初速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒一直在宽轨上运动，N棒一直在窄轨上运动已知两金属棒接入电路的总电阻为0.2 ，导轨电阻不计，g10 m/s2，下列说法正确的是()AM棒减速运动时，回路内产生顺时针方向的电流(俯视)BM、N棒最后都以2.5 m/s的速度向右匀速运动C从开始到最终两金属棒做匀速运动，回路中产生的焦耳热为6.25102 JD在整个运动过程中，金属棒M、N在水平轨道间扫过的面积之差为0.5 m2AD金属棒M向右做减速运动时，穿

76、过M、N与导轨组成的闭合回路的磁通量减小，根据楞次定律可得回路内产生顺时针方向的电流(俯视)，A正确；两棒最后匀速运动时，电路中无电流，即BL1v1BL2v2，解得v22v1，选取水平向右为正方向，对单棒可以用动量定理，对N有FN安tmv2，对M有FM安tmv1mv0，又知道M所在轨道宽度是N所在轨道宽度的2倍，故FM安2FN安，联立解得v11 m/s，v22 m/s，B错误；系统动能的减少量等于产生的焦耳热，则Qmvmvmv，解得Q0.1 J，C错误；在N加速的过程中，由动量定理得BL2tmv20，电路中的平均电流，根据法拉第电磁感应定律有，其中磁通量的变化量BS，联立以上各式得S0.5 m

77、2，D正确故选AD.计算题：1(14分)(2020江苏卷)如图所示，电阻为0.1 的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域求线圈在上述过程中(1)感应电动势的大小E；(2)所受拉力的大小F；(3)感应电流产生的热量Q.14解析：(1)感应电动势EBlv，代入数据得E0.8 V.(2)感应电流I，拉力的大小等于安培力，FBIl解得F，代入数据得F0.8 N.(3)运动时间t，焦耳定律QI2Rt解得Q，代入数据得Q0.32 J.答案：(1)0.8 V(2)0.8

78、N(3)0.32 J2(10分)(2020全国卷)如图，一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场一长度大于l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0xl0)变化的关系式解析：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为l时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为EBlv由欧姆定律可知，流过导体棒的感应电流为I式中，R为这一段导体棒的电阻按

79、题意有Rrl此时导体棒所受安培力大小为fBlI由题设和几何关系有l联立式得f答案：f3(12分)如图甲所示，电阻不计且间距L1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R2 的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B2 T现将质量m0.1 kg、电阻不计的金属杆ab从OO上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平金属杆从静止开始到下落0.3 m的过程中，加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示，g取10 m/s2.(1)求金属杆刚进入磁场时的速度大小v0；(2)求金属杆从静止开始到下落0.3 m的过程中，在电阻R上产生的热量Q；(3)在图

80、丙的坐标系中，定性画出回路中电流随时间变化的图线，并说明图线与坐标轴围成图形的面积所表示的物理意义(以金属杆进入磁场时为计时起点)解析：(1)进入磁场后，根据右手定则可知，金属杆ab中电流的方向由a到b，由左手定则可知，杆ab所受的安培力方向竖直向上刚进入磁场时，由牛顿第二定律得mgBI0Lma其中a10 m/s2，I0联立并代入数据解得v01.0 m/s.(2)由题图乙知，h0.3 m时，a0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡，设此时金属杆的速度为v1，有BI1Lmg，其中I1联立并代入数据解得v10.5 m/s从开始到下落0.3 m的过程中，由能量守恒定律有mghQmv得到Q0.2875

81、J. (3)如图所示面积的物理意义：某段时间内通过电阻的电荷量答案：(1)1.0 m/s(2)0.2875 J(3)图见解析某段时间内通过电阻的电荷量4(14分)(2021河北邯郸摸底)如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30角，导轨间距为L1 m，M、P两端之间接一阻值为R3 的电阻，金属棒ab与导轨垂直且接触良好，整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B2 T，现在导轨上某一位置由静止释放金属棒，当其沿导轨下滑距离x50 m后开始匀速下滑已知金属棒的电阻r1 、质量m2 kg，下滑过程中金属棒始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计，重力加速度g取10

82、 m/s2，求金属棒从静止释放到开始匀速下滑的过程中：(1)金属棒产生的热量；(2)金属棒运动的时间13解析：(1)刚好匀速时BILmgsinIEBLvQRQrmgxsinmv2解得Qr100 J.(2)设整个过程中电流的平均值为，由动量定理可得mgsintBLtmv由闭合电路欧姆定律可得由法拉第电磁感应定律可得联立解得t7 s.答案：(1)100 J(2)7 s5.(12分)如图所示，两根间距L1 m、足够长的平行金属导轨的倾角37，两导轨底端接一阻值为R1 的电阻，质量m1 kg的金属棒通过跨过轻质定滑轮的细线与质量M3 kg的重锤相连，滑轮左侧细线与导轨平行，金属棒电阻r1 (其他电阻均

83、不计)，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，二者间的动摩擦因数0.5，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B2 T已知重力加速度g10 m/s2，sin370.6，现将重锤由静止释放(1)求刚释放重锤瞬间，重锤的加速度a；(2)求重锤的最大速度v；(3)重锤下降h20 m时，其速度已经达到最大速度，求电阻R上产生的焦耳热13解析：(1)刚释放重锤瞬间，以重锤为研究对象，根据牛顿第二定律得MgF拉Ma以金属棒为研究对象，由牛顿第二定律得F拉mgcosmgsinma由两式解得a5 m/s2.(2)重锤和金属棒匀速运动时，重锤的速度达到最大，根据平衡条件以重锤为研究对象有MgF拉以

84、金属棒为研究对象有F拉F安mgcosmgsin金属棒切割磁感线产生的感应电动势为EBLv由闭合电路欧姆定律可得I根据安培力公式有F安BIL由可解得重锤的最大速度为v10 m/s.(3)重锤下降h20 m时，其速度已经达到最大速度v，根据能量守恒定律得Mghmghcosmghsin(Mm)v2Q总电阻R上产生的焦耳热为QQ总解得Q100 J.答案：(1)5 m/s2(2)10 m/s(3)100 J6(2020江西五校联考)如图甲所示，两条阻值不计的足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L0.5 m，N、Q两端连接阻值R2.0 的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平

85、面与水平面的夹角30。一质量m0.40 kg、阻值r1.0 的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线跨过光滑的定滑轮与质量M0.80 kg的重物相连，细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示，已知在00.3 s内通过金属棒的电荷量是0.30.6 s内通过金属棒的电荷量的，g取10 m/s2，求：(1)00.3 s内金属棒通过的位移；(2)00.6 s内金属棒产生的热量。解析：(1)在0.30.6 s内通过金属棒的电荷量是q1I1t1在00.3 s内通过金属棒的电荷量q2由题意知 解得x20.3 m；(2)金属棒在00.6 s内通过的总位移为xx1x2vt1x20.

86、75 m根据能量守恒定律得Mgxmgxsin (Mm)v2Q解得Q3.15 J由于金属棒与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律QI2Rt知，它们产生的热量与电阻成正比，所以金属棒在00.6 s内产生的热量QrQ1.05 J。答案：(1)0.3 m(2)1.05 J7(14分)如图所示，两根平行光滑的金属导轨M1N1P1和M2N2P2由四分之一圆弧部分与水平部分构成，导轨末端固定两根绝缘柱，圆弧部分半径r0.8 m、导轨间距L1 m，导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B2 T两根完全相同的金属棒a、b分别垂直导轨静置于圆弧顶端M1M2处和水平导轨中某位置，两根金属棒的质量均为m1

87、 kg、有效电阻均为R2 .金属棒a由静止释放，沿圆弧导轨滑入水平导轨，此后，金属棒b向右运动，在导轨末端与绝缘柱发生碰撞且无机械能损失，金属棒b接触绝缘柱之前两棒已匀速运动且未发生碰撞，金属棒b与绝缘柱发生碰撞后，在距绝缘柱x10.5 m的A1A2位置与金属棒a发生碰撞，碰后停在距绝缘柱x10.2 m的A3A4位置，整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，g取10 m/s2.求：(1)金属棒a刚滑入水平导轨时，受到的安培力大小；(2)金属棒b与绝缘柱碰撞后到与金属棒a碰撞前的过程，整个回路产生的焦耳热；(3)证明金属棒a、b的碰撞是否是弹性碰撞16解析：(1)金属棒a下滑过程由动能

88、定理可得mgrmv2，金属棒a刚滑入水平导轨时，感应电动势EBLv8 V，感应电流I2 A，金属棒a受到的安培力FBIL4 N.(2)以金属棒a、b为系统，在金属棒b碰到绝缘柱之前系统动量守恒，规定水平向右为正方向，有mv2mv1，解得v12 m/s，金属棒b与绝缘柱发生碰撞后原速率返回，以两根金属棒组成的系统动量仍然守恒，但总动量为零，0mvamvb，任意时刻有vavb，两根金属棒相向运动到相碰，位移大小相等均为x10.5 m，回路中的瞬时感应电动势是两根金属棒所产生感应电动势的叠加，有E2BLv，根据欧姆定律可得I，金属棒b受到的安培力F安BIL，对金属棒b，由动量定理有tmv2mv1，其中tx10.5 m，解得v21 m/s，根据能量守恒定律可得，整个回路产生的焦耳热Q2mv2mv3 J.(3)金属棒a、b碰撞后，由(2)中分析同理可知，金属棒b减速到零的过程，由动量定理有0mv3，解得v30.6 m/s， 因为E2mv2mv0.64 J0，即碰撞过程有动能损失，所以金属棒a、b的碰撞不是弹性碰撞答案：(1)4 N(2)3 J(3)见解析