新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤練習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問題（原卷版）

專題13.3電磁感應(yīng)中的電路及圖像問題【練】1、（2022·北京·和平街第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，邊長為L的單匝均勻金屬線框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通過寬度為D、方向豎直向下的有界勻強磁場，線框的邊長L小于有界磁場的寬度D，在整個過程中線框的ab邊始終與磁場的邊界平行，若以F表示拉力、以Uab表示線框ab兩點間的電勢差、I表示通過線框的電流（規(guī)定逆時針為正，順時針為負(fù)）、P表示拉力的功率，則下列反映這些物理量隨時間變化的圖像中正確的是（）A． B．C． D．2、（2022·湖北·襄陽四中模擬預(yù)測）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為0.2T，方向與紙面垂直，邊長L為0.1m、總電阻為0.05Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊距磁場邊界L，如圖所示，已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于SKIPIF1<0時刻進(jìn)入磁場，以初始位置為計時起點，規(guī)定：電流沿順時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向外時磁通量SKIPIF1<0為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動勢E、磁通量SKIPIF1<0、感應(yīng)電流I和電功率P隨時間變化的圖像中正確的是（）A． B．C． D．3、（2022·江蘇連云港·二模）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一正方形導(dǎo)線框abcd，虛線右側(cè)是勻強磁場區(qū)域，磁場場方向豎直向下。SKIPIF1<0時，導(dǎo)線框cd邊恰與磁場左邊界重合，在水平外力F作用下由靜止開始向右運動，外力F與導(dǎo)線框速度v的關(guān)系是SKIPIF1<0（F0、k是常量）。在導(dǎo)線框進(jìn)入磁場的過程中，關(guān)于感應(yīng)電流i與時間t的關(guān)系，下列圖像中不可能的是（）A． B．C． D．4、（2022·山東臨沂·高二期末）如圖所示，afde為一邊長為2L的正方形金屬線框，b、c分別為af、fd的中點，從這兩點剪斷后，用bc直導(dǎo)線連接形成了五邊形線框abcde、左側(cè)有一方向與線框平面垂直、寬度為2L的勻強磁場區(qū)域，現(xiàn)讓線框保持ae、cd邊與磁場邊界平行，向左勻速通過磁場區(qū)域，以ae邊剛進(jìn)入磁場時為計時零點。則線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖線可能正確的是（規(guī)定感應(yīng)電流的方向逆時針為正）（）A． B．C． D．5、（2022·江蘇省海頭高級中學(xué)高三期末）如圖所示，電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在傾角SKIPIF1<0的斜面上，兩導(dǎo)軌間距為SKIPIF1<0，兩側(cè)接有阻值均為SKIPIF1<0的定值電阻，SKIPIF1<0范圍內(nèi)有垂直于斜面向下的磁場，磁感應(yīng)強度為SKIPIF1<0，質(zhì)量為SKIPIF1<0的金屬棒置于軌道上，金屬棒的電阻為SKIPIF1<0，由靜止釋放金屬棒，金屬棒經(jīng)過時間SKIPIF1<0進(jìn)入磁場，進(jìn)入磁場后給金屬棒施加沿斜面向上的恒力SKIPIF1<0，金屬棒恰好靜止在SKIPIF1<0，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，重力加速度為SKIPIF1<0，下列說法正確的是（）A．金屬棒剛進(jìn)入磁場中的速度為SKIPIF1<0B．金屬棒剛進(jìn)入磁場時兩端的電壓為SKIPIF1<0C．整個過程流過金屬棒的電荷量為SKIPIF1<0D．整個過程，電路中一個電阻R上產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<06、 （2022·廣東·高三開學(xué)考試）如圖所示，有一個平行邊界的勻強磁場區(qū)域，寬度為L，磁場方向垂直紙面向外，一對角線長為L的正方形導(dǎo)線框ABCD從圖示位置開始沿x軸正方向勻速穿過磁場區(qū)域。取沿A→B→C→D→A的方向為感應(yīng)電流的正方向，則導(dǎo)線框ABCD中電流i隨A點的位置坐標(biāo)x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．7、（多選）（2022·新疆喀什·一模）如圖所示，寬度為2d的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場B，磁場方向垂直紙面向里．一半徑為d的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線繞成，初始時線框右邊恰好與磁場邊界重合，現(xiàn)讓線框勻速穿過磁場區(qū)域，電流逆時針為正方向，下列關(guān)于ab兩點間的電壓Uab及通過線圈中的電流i隨線圈位移x的變化正確的是A． B．C． D．8、（多選）（2022·山東·高二期末）平行虛線a、b之間和b、c之間存在大小相等、方向相反的勻強磁場，相鄰兩虛線間的距離為l，虛線a、b之間磁場方向垂直紙面向里，b、c之間磁場方向垂直紙面向外，如圖所示?，F(xiàn)使一粗細(xì)均勻、電阻為R的導(dǎo)線做成的閉合直角導(dǎo)線框ABC以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域，導(dǎo)線框的電阻為R。已知∠B為直角，AB邊長為2l，BC邊與磁場邊界平行。t=0時刻，A點到達(dá)邊界a，取逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向，則在導(dǎo)線框穿越磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i及安培力的功率P隨時間t變化的圖線可能是（）A． B．C． D．9、（2022·山東濟(jì)南·高三開學(xué)考試）如圖甲所示，斜面頂部線圈的橫截面積SKIPIF1<0，匝數(shù)SKIPIF1<0匝，內(nèi)有水平向左均勻增加的磁場SKIPIF1<0，磁感應(yīng)強度隨時間的變化圖象如圖乙所示。線圈與間距為SKIPIF1<0的光滑平行金屬導(dǎo)相連，導(dǎo)軌固定在傾角SKIPIF1<0的絕緣斜面上。圖示虛線cd下方存在磁感應(yīng)強度SKIPIF1<0的勻強磁場，磁場方向垂直于斜面向上。質(zhì)量SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，其有效電阻SKIPIF1<0，從無磁場區(qū)域由靜止釋放，導(dǎo)體棒沿斜面下滑一段距離后剛好進(jìn)入磁場SKIPIF1<0中并勻速下滑。在運動中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌足夠長，線圈和導(dǎo)軌電阻均不計。重力加速度取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，求：（1）導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場SKIPIF1<0前流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流大小和方向；（2）導(dǎo)體棒沿斜面做勻加速直線運動的位移x。10、（2022·山東·高三期末）如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲制成的邊長為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度勻速穿過一寬度為2l、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的ab邊剛好與磁場左邊界重合時t=0，SKIPIF1<0。線框中a、b兩點間電勢差SKIPIF1<0隨線框ab邊的位移x變化的圖像正確的是（）A． B．C． D．11、（2022·江西·金溪一中高三階段練習(xí)）光滑導(dǎo)軌間距d＝0.5m，導(dǎo)軌間有一足夠?qū)挼拇艌?，磁感?yīng)強度B＝2T的勻強磁場中，導(dǎo)軌兩端分別接有電阻R＝3Ω的電阻和阻值為RL＝6Ω的小燈泡，t＝0時，一電阻r＝2Ω的導(dǎo)體棒MN處在磁場的左邊界處，之后在外力作用下以速度v＝4sin10πt恰好能在磁場兩邊界間往返運動，導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，在導(dǎo)體棒MN以后的運動中（

）A．導(dǎo)體棒MN從磁場左邊到右邊過程中，通過的電量為0.4CB．導(dǎo)體棒在磁場中做勻變速運動C．小燈泡的功率為SKIPIF1<0WD．導(dǎo)體棒運動到磁場中間位置時，電阻R的電流為SKIPIF1<0A12、（2022·山東·高三階段練習(xí)）如圖所示，長為2L的直導(dǎo)線MN與正弦形狀的導(dǎo)線僅在兩端相連，組成一個閉合回路系統(tǒng)。在系統(tǒng)右側(cè)虛線區(qū)域內(nèi)分布有垂直紙面向里和向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，兩磁場區(qū)域左右寬度均為L，上下足夠長。系統(tǒng)在外力作用下向右勻速運動。用i表示通過系統(tǒng)的電流，x表示系統(tǒng)的位移，在直導(dǎo)線上電流由M到N為電流的正方向。從圖示位置到系統(tǒng)完全進(jìn)入磁場區(qū)域，下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．13、（2022·北京·高三開學(xué)考試）如圖所示，A是一邊長為l的方形閉合線框，其總電阻為R，以恒定的速度v沿x軸運動，并穿過一寬度為3l的勻強磁場區(qū)域，運動過程中線框平面與磁場方向保持垂直，且線框前后兩邊與磁場的左右邊界始終平行。若以x軸正方向作為力的正方向，以順時針的電流方向為感應(yīng)電流的正方向，從線框在圖示位置的時刻開始計時，此時線框右側(cè)與磁場左邊界的距離為l，則磁場對線框的作用力F及線框中的感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖像，在圖所示的圖像中可能正確的是（）A． B．C． D．14、（2022·湖北·模擬預(yù)測）如圖所示，有方向垂直于光滑絕緣水平桌面的兩勻強磁場，磁場感應(yīng)強度的大小分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，SKIPIF1<0為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，一個水平放置的桌面上的邊長為SKIPIF1<0，質(zhì)量為SKIPIF1<0，電阻為SKIPIF1<0的單匝正方形金屬線框，以初速度SKIPIF1<0垂直磁場方向從圖示位置開始向右運動，當(dāng)線框恰有一半進(jìn)入右側(cè)磁場時速度為SKIPIF1<0，則下列判斷正確的是（）A．SKIPIF1<0 B．此時線框的加速度大小為SKIPIF1<0C．此過程中通過線框截面的電量為SKIPIF1<0 D．此時線框的電功率為SKIPIF1<015、（多選）（2022·山東·模擬預(yù)測）如圖甲所示，正方形金屬線圈abcd位于豎直平面內(nèi)，其質(zhì)量為m，電阻為R。在線圈的下方有一勻強磁場，MN和SKIPIF1<0是磁場的水平邊界，并與bc邊平行，磁場方向垂直于紙面向里。現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一位置處由靜止釋放，圖乙是線圈由開始下落到恰好完全穿過勻強磁場區(qū)域的v-t圖像，圖中字母均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力。圖乙之后，0~t1時間內(nèi)圖線圍成的面積為S1，t1~t2時間內(nèi)圖線圍成的面積為S2，t2~t3時間內(nèi)圖線圍成的面積為S3，t3~t4時間內(nèi)圖線圍成的面積為S4，下列說法正確的是（）A．S2與S4大小一定相等B．金屬線框的邊長一定為S2C．磁場的寬度可能為S2D．金屬線框在0~t4時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量一定為SKIPIF1<016、（多選）（2022·湖北·華中師大一附中模擬預(yù)測）如圖所示，兩個連續(xù)的有界勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直光滑水平桌面向下和向上，磁場寬度均為L。緊貼磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形均勻?qū)w線框置于桌面上?，F(xiàn)用外力使線框由靜止開始勻加速穿過磁場區(qū)域，以初始位置為計時起點，規(guī)定逆時針方向為電流正方向，外力F向右為正方向，磁感線垂直紙面向里時磁通量SKIPIF1<0為正值。以下反映線框中的感應(yīng)電流i、磁通量SKIPIF1<0、電功率P、外力F隨時間t或位移x的變化規(guī)律可能正確的是（）A． B．C． D．17、（2022·遼寧·模擬預(yù)測）如圖，POQ是折成60°角的固定于豎直平面內(nèi)的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌關(guān)于豎直軸線對稱，SKIPIF1<0，整個裝置處在垂直導(dǎo)軌平面向里的足夠大的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律為B=1－8t（T），一質(zhì)量為1kg、長為L、電阻為1Ω、粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒鎖定于OP、OQ的中點a、b位置。當(dāng)磁感應(yīng)強度變?yōu)锽1=0.5T后保持不變，同時將導(dǎo)體棒解除鎖定，導(dǎo)體棒向下運動，離開導(dǎo)軌時的速度為v=3.6m/s，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為g=10m/s2，求導(dǎo)體棒：（1）解除鎖定前回路中電流的大小及方向；（2）滑到導(dǎo)軌末端時的加速度大??；（3）運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱。18、（2022·貴州貴陽·高三開學(xué)考試）如圖所示，相距為d的兩根足夠長平行光滑直導(dǎo)軌放置在絕緣水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)與阻值為SKIPIF1<0的電阻相連，虛線右側(cè)導(dǎo)軌處于堅直向下、磁感應(yīng)強度大小為SKIPIF1<0的勻強磁場中。一質(zhì)量為SKIPIF1<0、電阻為SKIPIF1<0、長度略大于SKIPIF1<0的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置在虛線左側(cè)，導(dǎo)體棒到虛線的距離為SKIPIF1<0。某時刻給導(dǎo)體棒一沿導(dǎo)軌向右的水平恒力，導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后恰好做勻速直線運動，不計導(dǎo)軌電阻。若導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時撤去水平恒力，導(dǎo)體棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，則下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒所受的水平恒力大小為SKIPIF1<0B．導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時，電阻SKIPIF1<0兩端的電壓為SKIPIF1<0C．從剛撤去水平恒力至導(dǎo)體棒停下，通過導(dǎo)體棒的總電荷量為SKIPIF1<0D．進(jìn)入磁場后，導(dǎo)體棒向右運動的最大位移為2SKIPIF1<019、（多選）（2022·河北·高考真題）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，一根導(dǎo)軌位于SKIPIF1<0軸上，另一根由SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0三段直導(dǎo)軌組成，其中SKIPIF1<0段與SKIPIF1<0軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻SKIPIF1<0。導(dǎo)軌上一金屬棒SKIPIF1<0沿SKIPIF1<0軸正向以速度SKIPIF1<0保持勻速運動，SKIPIF1<0時刻通過坐標(biāo)原點SKIPIF1<0，金屬棒始終與SKIPIF1<0軸垂直。設(shè)運動過程中通過電阻的電流強度為SKIPIF1<0，金屬棒受到安培力的大小為SKIPIF1<0，金屬棒克服安培力做功的功率為SKIPIF1<0，電阻兩端的電壓為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．20、（2022·重慶·高考真題）某同學(xué)以金屬戒指為研究對象，探究金屬物品在變化磁場中的熱效應(yīng)。如圖所示，戒指可視為周長為L、橫截面積為S、電阻率為SKIPIF1<0的單匝圓形線圈，放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度方向垂直于戒指