新高考物理二輪專題復(fù)習(xí)精練專題11 電磁感應(yīng)（原卷版）

專題十一、電磁感應(yīng)第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張1．楞次定律中“阻礙”的四種表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”。(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”。(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”。(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”。2．“三定則、一定律”的應(yīng)用安培定則判斷運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流的作用力的方向右手定則判斷部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向楞次定律判斷閉合電路磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向3．判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法(1)利用右手定則判斷(適用切割磁感線的運(yùn)動(dòng))。(2)利用楞次定律判斷(適用回路磁通量變化情況)。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1．求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常用的四種方法表達(dá)式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝BLvsinθE＝eq\f(1,2)BL2ωE＝NBSω·sin(ωt＋φ0)情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框意義一般求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)Δt→0時(shí)求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一般求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)v為平均速度時(shí)求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用平均值法求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)適用條件所有磁場(chǎng)(勻強(qiáng)磁場(chǎng)定量計(jì)算、非勻強(qiáng)磁場(chǎng)定性分析)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)2.感應(yīng)電荷量的計(jì)算磁通量變化遷移的電荷量：q＝I·Δt＝eq\f(E,R)·Δt＝neq\f(ΔΦ,RΔt)·Δt＝neq\f(ΔΦ,R)，q僅由回路電阻R和磁通量的變化量ΔΦ決定。3．電磁感應(yīng)電路中產(chǎn)生的焦耳熱(1)當(dāng)電路中電流恒定時(shí)，可用焦耳定律計(jì)算。(2)當(dāng)電路中電流變化時(shí)，則用功能關(guān)系或能量守恒定律計(jì)算。第二部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1．（2022重慶高考）如圖1所示，光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上，軌道間連接一可變電阻，導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好（不計(jì)桿和軌道的電阻），整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中，第一次對(duì)應(yīng)直線①，初始拉力大小為SKIPIF1<0，改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小后，第二次對(duì)應(yīng)直線②，初始拉力大小為SKIPIF1<0，兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為SKIPIF1<0。若第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n，則k、m、n可能為（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<02.（2022新高考江蘇卷）如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為SKIPIF1<0，SKIPIF1<0、k為常量，則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<03.（2022高考上海）半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個(gè)垂直于紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若增大該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度，則金屬圓環(huán)的感應(yīng)電流方向?yàn)椋ㄟx填：“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不變，方向變化180°，則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為。4.（2022高考上海）如圖，一個(gè)正方形導(dǎo)線框以初速度v0向右穿過(guò)一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。線框兩次速度發(fā)生變化所用時(shí)間分別為t1和t2以及這兩段時(shí)間內(nèi)克服安培力做的功分別為W1和W2，則（）A.t1＜t2，W1＜W2，B.t1＜t2，W1＞W(wǎng)2，C.t1＞t2，W1＜W2，D.t1＞t2，W1＞W(wǎng)2，5.（2022高考河北）將一根絕緣硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為SKIPIF1<0，小圓面積均為SKIPIF1<0，垂直線圈平面方向有一隨時(shí)間t變化的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小SKIPIF1<0，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0均為常量，則線圈中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為（）

ASKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<06.（2022高考河北）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，SKIPIF1<0時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)SKIPIF1<0，金屬棒始終與SKIPIF1<0軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)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.7.（2022山東物理）如圖所示，SKIPIF1<0平面的第一、三象限內(nèi)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為SKIPIF1<0的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形金屬框繞其始終在O點(diǎn)的頂點(diǎn)、在SKIPIF1<0平面內(nèi)以角速度SKIPIF1<0順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，SKIPIF1<0時(shí)刻，金屬框開始進(jìn)入第一象限。不考慮自感影響，關(guān)于金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化規(guī)律的描述正確的是（）

A.在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過(guò)程中，E一直增大B.在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過(guò)程中，E先增大后減小C.在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0過(guò)程中，E的變化率一直增大D.在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0的過(guò)程中，E的變化率一直減小8．（2022·全國(guó)理綜甲卷·20）如圖，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開關(guān)S后，（）A．通過(guò)導(dǎo)體棒MN電流的最大值為SKIPIF1<0B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C．導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)所受的安培力也最大D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒MN上產(chǎn)生的焦耳熱9．（2022·全國(guó)理綜甲卷·16）三個(gè)用同樣的細(xì)導(dǎo)線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長(zhǎng)與圓線框的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長(zhǎng)相等，如圖所示。把它們放入磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間線性變化的同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框所在平面均與磁場(chǎng)方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應(yīng)電流的大小分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。則（）A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<010．（2022·高考廣東物理）如圖9所示，水平地面（SKIPIF1<0平面）下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線。P、M和N為地面上的三點(diǎn)，P點(diǎn)位于導(dǎo)線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點(diǎn)，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終與地面平行。下列說(shuō)法正確的有（）A．N點(diǎn)與M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同B．線圈沿PN方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量不變C．線圈從P點(diǎn)開始豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中無(wú)感應(yīng)電流D．線圈從P到M過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與從P到N過(guò)程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等11．（2022高考河北卷）[河北2022·7，6分]如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，SKIPIF1<0時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)SKIPIF1<0，金屬棒始終與SKIPIF1<0軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)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．12.（2022年1月浙江選考）如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為SKIPIF1<0、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）

A.從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼.圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為SKIPIF1<0C.圓管的熱功率大小為SKIPIF1<0D.輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小13.（2022·全國(guó)理綜乙卷·24）如圖，一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長(zhǎng)為SKIPIF1<0的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻值為SKIPIF1<0；在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為SKIPIF1<0。求:（1）SKIPIF1<0時(shí)金屬框所受安培力的大?。唬?）在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。14.（2022高考遼寧物理）如圖所示，兩平行光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌水平放置，間距為L(zhǎng)。SKIPIF1<0區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上。初始時(shí)刻，磁場(chǎng)外的細(xì)金屬桿M以初速度SKIPIF1<0向右運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)內(nèi)的細(xì)金屬桿N處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直。兩桿的質(zhì)量均為m，在導(dǎo)軌間的電阻均為R，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)及導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。（1）求M剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到安培力F的大小和方向；（2）若兩桿在磁場(chǎng)內(nèi)未相撞且N出磁場(chǎng)時(shí)的速度為SKIPIF1<0，求：①N在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)回路的電荷量q；②初始時(shí)刻N(yùn)到SKIPIF1<0的最小距離x；（3）初始時(shí)刻，若N到SKIPIF1<0的距離與第（2）問(wèn)初始時(shí)刻的相同、到SKIPIF1<0的距離為SKIPIF1<0，求M出磁場(chǎng)后不與N相撞條件下k的取值范圍。15.（2022高考上海）寬L=0.75m的導(dǎo)軌固定，導(dǎo)軌間存在著垂直于紙面且磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。虛線框I、II中有定值電阻R0和最大阻值為20Ω的滑動(dòng)變阻器R。一根與導(dǎo)軌等寬的金屬桿以恒定速率向右運(yùn)動(dòng)，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一般接入時(shí)沿abcda方向電勢(shì)變化的圖像。求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；（2）分析并說(shuō)明定值電阻R0在I還是在II中，并且R0大小為多少？（3）金屬桿運(yùn)動(dòng)的速率；（4）滑動(dòng)變阻器阻值為多大時(shí)變阻器的功率最大？并求出該最大功率Pm。16．（12分）（2022重慶高考）某同學(xué)以金屬戒指為研究對(duì)象，探究金屬物品在變化磁場(chǎng)中的熱效應(yīng)。如圖所示，戒指可視為周長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S、電阻率為SKIPIF1<0的單匝圓形線圈，放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于戒指平面。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)從0均勻增加到SKIPIF1<0，求（1）戒指中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流；（2）戒指中電流的熱功率。17．(2020·浙江7月選考)如圖所示，固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)為l的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO′上，隨軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器，有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，不計(jì)其他電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的是()A．棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為eq\f(1,2)Bl2ωB．微粒的電荷量與質(zhì)量之比為eq\f(2gd,Br2ω)C．電阻消耗的電功率為eq\f(πB2r4ω,2R)D．電容器所帶的電荷量為CBr2ω18．[多選](2020·山東等級(jí)考)如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中虛線方格為等大正方形。一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)(不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng))。從圖示位置開始計(jì)時(shí)，4s末bc邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)。在此過(guò)程中，導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為I，ab邊所受安培力的大小為Fab，二者與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是()19．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時(shí)靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動(dòng)B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動(dòng)C．撥至M端時(shí)圓環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向右運(yùn)動(dòng)D．撥至M端時(shí)圓環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，撥至N端時(shí)向左運(yùn)動(dòng)20.[多選](2020·全國(guó)卷Ⅰ)如圖，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直。ab、dc足夠長(zhǎng)，整個(gè)金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，用水平恒力F向右拉動(dòng)金屬框，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后()A．金屬框的速度大小趨于恒定值B．金屬框的加速度大小趨于恒定值C．導(dǎo)體棒所受安培力的大小趨于恒定值D．導(dǎo)體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值21．(2020·天津等級(jí)考)如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場(chǎng)中，金屬框平面與磁場(chǎng)方向垂直，電阻R＝0.1Ω，邊長(zhǎng)l＝0.2m。求：(1)在t＝0到t＝0.1s時(shí)間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；(2)t＝0.05s時(shí)，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；(3)在t＝0到t＝0.1s時(shí)間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。22．(2020·浙江7月選考)如圖1所示，在絕緣光滑水平桌面上，以O(shè)為原點(diǎn)、水平向右為正方向建立x軸，在0≤x≤1.0m區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。桌面上有一邊長(zhǎng)L＝0.5m、電阻R＝0.25Ω的正方形線框abcd，當(dāng)平行于磁場(chǎng)邊界的cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在沿x方向的外力F作用下以v＝1.0m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，直到ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)撤去外力。若以cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在0≤t≤1.0s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，在0≤t≤1.3s內(nèi)線框始終做勻速運(yùn)動(dòng)。(1)求外力F的大??；(2)在1.0s≤t≤1.3s內(nèi)存在連續(xù)變化的磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與時(shí)間t的關(guān)系；(3)求在0≤t≤1.3s內(nèi)流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法在應(yīng)用楞次定律時(shí)需注意的兩點(diǎn)(1)利用楞次定律判斷的電流方向也是電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，利用右手定則判斷的電流方向也是做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。若電路為開路，可假設(shè)電路閉合，應(yīng)用楞次定律或右手定則確定電路中假想電流的方向即為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。(2)在分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電勢(shì)高低時(shí)，一定要明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路相當(dāng)于電源，在電源內(nèi)部，電流方向從低電勢(shì)處指向高電勢(shì)處。1．圖像問(wèn)題——掌握兩個(gè)技法(1)排除法：定性地分析每一個(gè)過(guò)程中物理量的變化(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像作出分析和判斷。2．電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題分析的注意點(diǎn)(1)注意初始時(shí)刻的特征，如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，感應(yīng)電流的方向如何。(2)注意電磁感應(yīng)發(fā)生的過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是否和圖像變化對(duì)應(yīng)。(3)注意觀察圖像的變化趨勢(shì)，判斷圖像斜率的大小、圖像的曲直是否和物理過(guò)程對(duì)應(yīng)。[微點(diǎn)撥]電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題的解題流程確定解決電磁感應(yīng)中的電路和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。解答電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，在分析方法上，要始終抓住導(dǎo)體的受力(特別是安培力)特點(diǎn)及其變化規(guī)律，明確導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中狀態(tài)的變化，準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界點(diǎn)。(1)eq\a\vs4\al(電學(xué),對(duì)象)電源：E＝Blv或E＝neq\f(ΔΦ,Δt)分析電路的結(jié)構(gòu)eq\a\vs4\al(利用電路的規(guī)律，如：E＝IR＋r,或U＝E－Ir)(2)eq\a\vs4\al(力學(xué),對(duì)象)受力分析：F安＝BIl→F合＝maeq\a\vs4\al(過(guò)程分析：F合＝ma→v→E→I→)eq\a\vs4\al(F安)(3)臨界點(diǎn)→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化點(diǎn)求解電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題的策略(1)若回路中的電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及W＝UIt或Q＝I2Rt直接進(jìn)行計(jì)算。(2)若回路中的電流變化，則可按以下兩種情況計(jì)算：①利用功能關(guān)系求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒定律求解：其他形式的能的減少量等于回路中產(chǎn)生的電能，如例2的第(2)小題中焦耳熱的計(jì)算。[方法規(guī)律]“單桿＋電阻＋導(dǎo)軌”四種題型剖析題型一(v0≠0)題型二(v0＝0)題型三(v0＝0)題型四(v0＝0)說(shuō)明質(zhì)量為m，電阻不計(jì)的單桿cd以一定初速度v0在光滑水平軌道上滑動(dòng)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)軌道水平光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，拉力F恒定傾斜軌道光滑，傾角為α，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)豎直軌道光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)示意圖力學(xué)觀點(diǎn)桿以速度v切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv，電流I＝eq\f(BLv,R)，安培力F＝BIL＝eq\f(B2L2v,R)。桿做減速運(yùn)動(dòng)：v↓?F↓?a↓，當(dāng)v＝0時(shí)，a＝0，桿保持靜止開始時(shí)a＝eq\f(F,m)，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由F－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時(shí)，v最大，vm＝eq\f(FR,B2L2)開始時(shí)a＝gsinα，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由mgsinα－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時(shí)，v最大，vm＝eq\f(mgRsinα,B2L2)開始時(shí)a＝g，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝BLv↑?I↑?安培力F安＝BIL↑，由mg－F安＝ma知a↓，當(dāng)a＝0時(shí)，v最大，vm＝eq\f(mgR,B2L2)圖像觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：Q＝eq\f(1,2)mv02F做的功一部分轉(zhuǎn)化為桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WF＝Q＋eq\f(1,2)mvm2重力做的功(或減少的重力勢(shì)能)一部分轉(zhuǎn)化為桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WG＝Q＋eq\f(1,2)mvm2重力做的功(或減少的重力勢(shì)能)一部分轉(zhuǎn)化為桿的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：WG＝Q＋eq\f(1,2)mvm2[方法規(guī)律]“單桿＋電容器(或電源)＋導(dǎo)軌”四種題型剖析題型一(v0＝0)題型二(v0＝0)題型三(v0＝0)題型四(v0＝0)說(shuō)明軌道水平光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)軌道水平光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，拉力F恒定軌道傾斜光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻不計(jì)，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)軌道豎直光滑，桿cd質(zhì)量為m，電阻為R，兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)示意圖力學(xué)觀點(diǎn)S閉合，桿cd受安培力F＝eq\f(BLE,r)，a＝eq\f(BLE,mr)，桿cd速度v↑?感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感＝BLv↑?I↓?安培力F＝BIL↓?加速度a↓，當(dāng)E感＝E時(shí)，v最大，且vmax＝eq\f(E,BL)開始時(shí)a＝eq\f(F,m)，桿cd速度v↑?E＝BLv↑，經(jīng)過(guò)Δt速度為v＋Δv，E′＝BL(v＋Δv)，Δq＝C(E′－E)＝CBLΔv，I＝eq\f(Δq,Δt)＝CBLa，F(xiàn)安＝CB2L2a，F(xiàn)－F安＝ma，a＝eq\f(F,m＋B2L2C)，所以桿做勻加速運(yùn)動(dòng)開始時(shí)a＝gsinα，桿cd速度v↑?E＝BLv↑，經(jīng)過(guò)Δt速度為v＋Δv，E′＝BL(v＋Δv)，Δq＝C(E′－E)＝CBLΔv，I＝eq\f(Δq,Δt)＝CBLa，F(xiàn)安＝CB2L2a，mgsinα－F安＝ma，a＝eq\f(mgsinα,m＋CB2L2)，所以桿做勻加速運(yùn)動(dòng)開始時(shí)a＝g，桿cd速度v↑?E＝BLv↑，經(jīng)過(guò)Δt速度為v＋Δv，E′＝BL(v＋Δv)，Δq＝C(E′－E)＝CBLΔv，I＝eq\f(Δq,Δt)＝CBLa，F(xiàn)安＝CB2L2a，mg－F安＝ma，a＝eq\f(mg,m＋CB2L2)，所以桿做勻加速運(yùn)動(dòng)圖像觀點(diǎn)能量觀點(diǎn)電源輸出的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能：W電＝eq\f(1,2)mvm2F做的功一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能：WF＝eq\f(1,2)mv2＋EC重力做的功一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能：WG＝eq\f(1,2)mv2＋EC重力做的功一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能：WG＝eq\f(1,2)mv2＋EC[方法規(guī)律]“雙桿＋導(dǎo)軌”四種題型剖析(雙棒質(zhì)量m1＝m2、電阻r1＝r2，導(dǎo)軌電阻不計(jì))題型一(光滑的平行導(dǎo)軌)題型二(光滑不等距導(dǎo)軌)題型三(光滑的平行導(dǎo)軌)題型四(不光滑平行導(dǎo)軌)示意圖導(dǎo)體棒長(zhǎng)度L1＝L2導(dǎo)體棒長(zhǎng)度L1＝2L2，兩棒只在各自的軌道上運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒長(zhǎng)度L1＝L2摩擦力Ff1＝Ff2＝Ff導(dǎo)體棒長(zhǎng)度L1＝L2圖像觀點(diǎn)力學(xué)觀點(diǎn)棒1做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，棒2做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，兩棒以相等的速度勻速運(yùn)動(dòng)棒1做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，棒2做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)，兩棒的加速度均為零，速度之比為1∶2開始時(shí)，兩棒做變加速運(yùn)動(dòng)；穩(wěn)定時(shí)，兩棒以相同的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)開始時(shí)，若Ff<F≤2Ff，則棒2先做變加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，棒1靜止。若F>2Ff，則棒2先做變加速運(yùn)動(dòng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，棒1先靜止后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后和棒2做加速度相同的勻加速運(yùn)動(dòng)動(dòng)量觀點(diǎn)兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒對(duì)單棒可以用動(dòng)量定理兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒對(duì)單棒可以用動(dòng)量定理兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守對(duì)單棒可以用動(dòng)量定理恒能量觀點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)能的減少量等于產(chǎn)生的焦耳熱系統(tǒng)動(dòng)能的減少量等于產(chǎn)生的焦耳熱拉力做的功一部分轉(zhuǎn)化為雙棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(焦耳熱)：W＝Q＋Ek1＋Ek2拉力做的功一部分轉(zhuǎn)化為雙棒的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(摩擦熱和焦耳熱)：W＝Q1＋Q2＋Ek1＋Ek2解決線框模型問(wèn)題的兩大關(guān)鍵(1)分析電磁感應(yīng)情況：弄清線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否有磁通量不變的階段，線框進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，結(jié)合閉合電路歐姆定律列方程解答。(2)分析線框的受力以及運(yùn)動(dòng)情況，選擇合適的力學(xué)規(guī)律處理問(wèn)題：在題目中涉及電荷量、時(shí)間以及安培力為變力時(shí)應(yīng)選用動(dòng)量定理處理問(wèn)題；如果題目中涉及加速度的問(wèn)題時(shí)選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題比較方便。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試能力1.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖，面積為SKIPIF1<0的50匝線圈處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面向里。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度以0.5T/s的變化率增強(qiáng)，定值電阻SKIPIF1<0，線圈電阻SKIPIF1<0，不計(jì)其它電阻。下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?B.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=75VC.通過(guò)SKIPIF1<0的電流為I=5A D.ab兩端的電壓為U=4V2.（2023陜西師大附中期初檢測(cè)）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝線框有一半水平放置在與水平方向夾角為30°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的左側(cè)接入電阻R，右側(cè)接入電容為C的電容器，其余電阻不計(jì)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），則在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)（）A.電容器a板帶負(fù)電B.電容器所帶的電荷量為零C.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為SKIPIF1<0D.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為SKIPIF1<03．（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）如圖甲所示，間距為L(zhǎng)＝1m的長(zhǎng)直平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN水平放置，其右端接有阻值為R＝1.5Ω的電阻，一阻值為r＝0.5Ω、質(zhì)量為m＝0.2kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置于距導(dǎo)軌右端d＝2m處，與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。在0~1.0s內(nèi)金屬棒ab保持靜止，1.0s后金屬棒在水平外力的作用下運(yùn)動(dòng)，使回路的電流為零。導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度SKIPIF1<0，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)摩擦因數(shù)需等于0.5 B．前2s內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量為2CC．1s后金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．第2s內(nèi)金屬棒的位移為1m4.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖所示，MN和PQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑連接。右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高度為h處?kù)o止釋放，到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止。己知金屬棒與平直分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中（）A.流過(guò)定值電阻的電流方向是SKIPIF1<0 B.通過(guò)金屬棒的電荷量為SKIPIF1<0C.金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度不變 D.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<05.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個(gè)方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩磁場(chǎng)的邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B和2B。一個(gè)豎直放置的邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以初速度2v垂直磁場(chǎng)方向從圖中實(shí)線位置開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到每個(gè)磁場(chǎng)中各有一半的面積時(shí)，線框的速度變?yōu)関，則下列判斷正確的（）A.此時(shí)線框的加速度為SKIPIF1<0B.此時(shí)線框中的電功率為SKIPIF1<0C.此過(guò)程中通過(guò)線框截面的電量為SKIPIF1<0D.此過(guò)程中線框克服安培力做的功為SKIPIF1<06.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡。下列說(shuō)法正確的是（）A閉合開關(guān)S后，A燈亮，B燈不亮B.閉合開關(guān)S后，A、B燈亮，之后B燈慢慢熄滅，A燈更亮C.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，在突然斷開的瞬間，A、B燈都閃亮一下D.開關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，在突然斷開的瞬間，A燈立即熄滅、B燈閃亮一下再熄滅7．（11分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）如圖，間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的“”形金屬線框abcd靜置在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的導(dǎo)體桿A平行bc邊放置在線框上，且保持與金屬線框接觸良好，二者間的動(dòng)摩擦因數(shù)為SKIPIF1<0，導(dǎo)體桿A始終擋在兩個(gè)固定小立柱M、N的左側(cè)?？臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。某時(shí)刻，對(duì)bc邊施加一水平向右的拉力F（大小未知），當(dāng)導(dǎo)體桿A離bc邊距離恰好為L(zhǎng)時(shí)，線框開始以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，并以此刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。已知導(dǎo)體桿和金屬線框單位長(zhǎng)度的電阻均為r，重力加速度為g。在t時(shí)刻，求：（1）立柱M受到導(dǎo)體桿的壓力大小；（2）水平拉力F的大小；（3）回路中的電功率。8.(12分)（2023江蘇百校聯(lián)考第一次考試）如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ被固定在同一水平面內(nèi),間距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。導(dǎo)軌的M、P兩端用導(dǎo)線連接一定值電阻,阻值為R,在PM的右側(cè)0到x0區(qū)域里有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。一直導(dǎo)體棒cd質(zhì)量為m,長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻為R,其兩端放在導(dǎo)軌上且靜止在x=0處,現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒持續(xù)施加一作用力F,使導(dǎo)體棒從靜止開始沿x正方向做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),求:(用m、L、R、x0、a表示)(1)導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到x0時(shí),導(dǎo)體棒的熱功率;(2)導(dǎo)體棒從0運(yùn)動(dòng)到x0過(guò)程中,通過(guò)電阻R的電量;(3)導(dǎo)體棒從0運(yùn)動(dòng)到x0過(guò)程中,作用力F的最大值。9.（2023云南昆明云南師大附中質(zhì)檢）如圖，P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻可忽略不計(jì)。圖中EFHG矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在0時(shí)刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場(chǎng)邊界EF、GH進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小均為SKIPIF1<0；一段時(shí)間后，金屬棒a、b沒有相碰，且兩棒整個(gè)過(guò)程中相距最近時(shí)b棒仍位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻均為R，a棒的質(zhì)量為2m、b棒的質(zhì)量為m，最終其中一棒恰好停在磁場(chǎng)邊界處，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：（1）0時(shí)刻a棒的加速度大小；（2）兩棒整個(gè)過(guò)程中相距最近的距離s；（3）整個(gè)過(guò)程中，a棒產(chǎn)生的焦耳熱。10.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌SKIPIF1<0和SKIPIF1<0，其中SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為R=0.8m的四分之一光滑圓軌道，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為對(duì)應(yīng)圓軌道的圓心，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0正下方且為圓軌道和水平軌道的平滑連接點(diǎn)，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0為足夠長(zhǎng)的粗糙水平軌道，并處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0，導(dǎo)軌間距SKIPIF1<0。兩導(dǎo)體棒a、b始終垂直于兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好，a、b的質(zhì)量均為1kg，電阻均為SKIPIF1<0，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，a、b棒與水平軌道間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為SKIPIF1<0。初始時(shí)刻，b棒靜止在水平導(dǎo)軌上，與SKIPIF1<0間的距離為SKIPIF1<0，a棒從與圓心等高的SKIPIF1<0處?kù)o止釋放。當(dāng)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，在b棒中點(diǎn)處施加一個(gè)與導(dǎo)軌平行且水平向右的恒力SKIPIF1<0，經(jīng)SKIPIF1<0兩棒速度相等。已知a、b棒在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中不會(huì)發(fā)生碰撞（g取10m/s2）。求：（1）導(dǎo)體棒a剛到達(dá)SKIPIF1<0時(shí)對(duì)導(dǎo)軌的壓力大?。唬?）0~0.5s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒b的電荷量；（3）0~0.5s內(nèi)兩導(dǎo)體棒間的最短距離。11.（2023湖北新高考協(xié)作體高三起點(diǎn)考試）如圖所示，夾角為SKIPIF1<0足夠長(zhǎng)的光滑金屬框架AOC固定在水平面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直水平面，足夠長(zhǎng)且質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒DE在水平外力作用下以速度v從O點(diǎn)（0時(shí)刻）沿框架角平分線向右勻速運(yùn)動(dòng)，金屬桿與框架構(gòu)成等腰三角形（金屬桿所在邊為底），框架電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻為r，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程始終保持與金屬框架兩邊接觸良好，求：（取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0）（1）t時(shí)刻流過(guò)導(dǎo)體棒的電流大小；（2）t時(shí)刻水平外力F的表達(dá)式；（3）0～t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱Q；（4）若在t時(shí)刻撤去外力，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小x。12.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻?qū)Ь€首尾相接制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd，總電阻為R。將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，磁場(chǎng)的上邊界SKIPIF1<0水平，方向垂直紙面向外，如圖所示。將導(dǎo)線框由靜止釋放，當(dāng)導(dǎo)線框一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且b、d兩點(diǎn)的連線始終水平，已知重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力。求：（1）導(dǎo)線框一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線框的速度大小v；（2）導(dǎo)線框從靜止下落到一半面積進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量Q；（3）導(dǎo)線框從靜止下落到完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過(guò)導(dǎo)線框某一橫截面的電荷量q。

13.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）如圖所示，一個(gè)匝數(shù)n=1000匝、邊長(zhǎng)l=20cm、電阻r=1Ω的正方形線圈，在線圈內(nèi)存在面積S=0.03m2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于線圈所在平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的規(guī)律是B=0.15t（T）。電阻R與電容器C并聯(lián)后接在線圈兩端，電阻R=2Ω，電容C=30μF。下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4.5V B.若b端電勢(shì)為0，則a端電勢(shì)為3VC.電容器所帶電荷量為1.2×10-4C D.穩(wěn)定狀態(tài)下電阻的發(fā)熱功率為4.5W14.（2022重慶第9次質(zhì)檢）如圖甲所示，是一種手壓式環(huán)保節(jié)能手電筒的結(jié)構(gòu)示意圖。使用時(shí)，迅速按壓手柄，燈泡（可視為純電阻）就能發(fā)光，這種不需要干電池的手電筒的工作原理是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象。其轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和齒輪傳動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化原理圖如圖乙、丙所示。假設(shè)圖乙中的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置由金屬內(nèi)圈和金屬外圈構(gòu)成，內(nèi)、外圈之間接有一根沿半徑方向的金屬條ab，燈泡通過(guò)電刷分別跟內(nèi)外線圈相連接（圖乙中未畫出）。整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈平面（紙面）向里。圖丙中的齒輪傳動(dòng)裝置中A齒輪固定在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，B、C齒輪同心固定，C輪邊緣與手柄相嚙合，A、B齒輪邊緣相嚙合，手柄重力忽略不計(jì)（）A.向下壓手柄時(shí)，齒輪C逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的A齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流由a流向bC.手柄向下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)流過(guò)ab桿的電流方向相同D.流過(guò)燈泡的電流大小與手柄向下壓的速度成正比15.（2023湖南永州一模）如圖所示，水平虛線SKIPIF1<0、SKIPIF1<0之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域的高度為h。豎直平面內(nèi)有一質(zhì)量為m的直角梯形線框，其底邊水平，上、下邊長(zhǎng)之比為1：4，高為SKIPIF1<0線框ABCD在磁場(chǎng)邊界SKIPIF1<0的下方h處，受到豎直向上的拉力SKIPIF1<0作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)（上升過(guò)程中底邊始終水平，線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直），當(dāng)AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的加速度恰好為零，且在DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)前的一段時(shí)間內(nèi)，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，下列正確的是（）A.AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度為SKIPIF1<0B.AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框中感應(yīng)電流的瞬時(shí)電功率為SKIPIF1<0C.DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框加速度大小為SKIPIF1<0D.從線框開始運(yùn)動(dòng)到DC邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框產(chǎn)生的焦耳熱為SKIPIF1<016．（2023浙江模擬）如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計(jì)，左端通過(guò)導(dǎo)線與阻值R＝2W的電阻連接，右端通過(guò)導(dǎo)線與阻值RL＝4W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)="2"m，有一阻值r="2"W的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)過(guò)程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：（1）通過(guò)小燈泡的電流．（2）金屬棒PQ在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大?。?7.(2023浙江名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示，水平固定一半徑r=0.2m的金屬圓環(huán)，長(zhǎng)為2r、電阻值為R=0.1Ω的一金屬棒沿直徑放置，兩端與圓環(huán)接觸良好，金屬棒的中心固定在過(guò)圓心的豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸SKIPIF1<0上，棒隨軸以角速度SKIPIF1<0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖。圓環(huán)內(nèi)左半圓存在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。MP和NQ是豎直平面內(nèi)間距l(xiāng)=0.1m的兩平行金屬導(dǎo)軌，P端通過(guò)開關(guān)SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分別與阻值為R的電阻和C=0.1F的電容器相連，虛線框內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面向內(nèi)、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。圓環(huán)邊緣與Q端相連，轉(zhuǎn)軸與電刷良好接觸并通過(guò)SKIPIF1<0與電容器左端相連。阻值為R、質(zhì)量為m=0.1kg、長(zhǎng)為l導(dǎo)體棒ab通過(guò)勁度系數(shù)k=4N/m的絕緣輕質(zhì)彈簧靜止懸掛于緊靠導(dǎo)軌磁場(chǎng)上邊界的下方，始終與導(dǎo)軌接觸良好。開關(guān)SKIPIF1<0和SKIPIF1<0斷開，不計(jì)其它電阻和摩擦阻力。（1）SKIPIF1<0擲向2，求電容器所帶電荷量的大小q；（2）SKIPIF1<0擲向1，ab棒以v=0.5m/s的速度向上離開磁場(chǎng)，①求此時(shí)電容器剩余的電荷量大小SKIPIF1<0；②ab棒返回磁場(chǎng)上邊界前斷開SKIPIF1<0，接通SKIPIF1<0，ab棒第一次向下運(yùn)動(dòng)至距磁場(chǎng)上邊界0.05m處時(shí)速度為0，求此過(guò)程中電阻R消耗的焦耳熱。（提示：以彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)為彈性勢(shì)能零勢(shì)能點(diǎn)，當(dāng)伸長(zhǎng)量為x時(shí)，其彈性勢(shì)能為SKIPIF1<0）18.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）如圖，一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的上端固定，下端系在邊長(zhǎng)為SKIPIF1<0的正方形金屬框的一個(gè)頂點(diǎn)上。金屬框的一條對(duì)角線水平，其下方有方向垂直于金屬框所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知構(gòu)成金屬框的導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的阻值為SKIPIF1<0；在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間t的變化關(guān)系為SKIPIF1<0。求：（1）SKIPIF1<0時(shí)金屬框所受安培力的大?。唬?）在SKIPIF1<0到SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)金屬框產(chǎn)生的焦耳熱。19.（2023河南鄭州四中第一次調(diào)研）如圖（a）所示，兩根不計(jì)電阻、間距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)平行光滑金屬導(dǎo)軌，豎直固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。導(dǎo)軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R的電阻。元件Z的SKIPIF1<0圖像如圖（b）所示，當(dāng)流過(guò)元件Z的電流大于或等于SKIPIF1<0時(shí)，電壓穩(wěn)定為Um。質(zhì)量為m、不計(jì)電阻的金屬棒可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終水平且與導(dǎo)軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對(duì)原磁場(chǎng)的影響，重力加速度大小為g。為了方便計(jì)算，取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。以下計(jì)算結(jié)果只能選用m、g、B、L、R表示。（1）閉合開關(guān)S。，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v1；（2）斷開開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2；（3）先閉合開關(guān)S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達(dá)到最大速度后，再斷開開關(guān)S。忽略回路中電流突變的時(shí)間，求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a。

20.（2023浙江舟山質(zhì)檢）如圖所示，SKIPIF1<0、SKIPIF1<0是光滑平行軌道，間距為SKIPIF1<0，左側(cè)傾斜部分為電阻不計(jì)的金屬軌道，水平部分軌道為絕緣材料制成，兩部分軌道在SKIPIF1<0處平滑連接，左側(cè)傾斜軌道傾角為SKIPIF1<0，軌道固定且水平部分足夠長(zhǎng)。軌道頂端SKIPIF1<0間接有阻值為SKIPIF1<0的電阻，左側(cè)傾斜部分所在區(qū)域分布著垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度SKIPIF1<0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平軌道上放置一質(zhì)量SKIPIF1<0的“”型金屬框SKIPIF1<0，“”型金屬框三邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，每邊的電阻均為SKIPIF1<0。金屬框右側(cè)SKIPIF1<0區(qū)域內(nèi)存在寬度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將一根質(zhì)量SKIPIF1<0，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻SKIPIF1<0的金屬棒SKIPIF1<0從圖示位置靜止釋放，金屬棒到達(dá)傾斜軌道底端SKIPIF1<0前已處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。金屬棒SKIPIF1<0到達(dá)水平軌道后與“”型金屬框粘在一起形成閉合金屬框SKIPIF1<0。則：（1）金屬棒SKIPIF1<0下滑過(guò)程中，a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高；（2）求金屬棒SKIPIF1<0勻速下滑的速度大??；（3）金屬框SKIPIF1<0剛進(jìn)入水平軌道上的磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，SKIPIF1<0兩端的電勢(shì)差；（4）閉合金屬框SKIPIF1<0能否穿過(guò)水平軌道上的磁場(chǎng)區(qū)域？若能，請(qǐng)計(jì)算金屬框SKIPIF1<0穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后的速度大??；若不能，請(qǐng)計(jì)算SKIPIF1<0邊與磁場(chǎng)區(qū)域左邊界的最大距高。21．（2023南京六校聯(lián)考）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L=1m，上端連接一個(gè)阻值R=3Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面夾角θ=37°，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.5kg，阻值r=1Ω，與金屬導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，重力加速度g=10m/s2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．金屬棒ab從靜止開始運(yùn)動(dòng)，若金屬棒下滑距離為s=10m時(shí)速度已達(dá)到最大(sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求:(1)金屬棒達(dá)到的最大速度；(2)金屬棒由靜止開始下滑位移為s的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.22．[多選](2020·呼倫貝爾一模)如圖所示，光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間的距離L＝0.2m，兩導(dǎo)軌的左端之間連接的電阻R＝0.4Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m＝0.1kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r＝0.1Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下?，F(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若理想電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。則()A．t＝5s時(shí)通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小為1A，方向由a指向bB．t＝3s時(shí)金屬桿的速率為3m/sC．t＝5s時(shí)外力F的瞬時(shí)功率為0.5WD．0～5s內(nèi)通過(guò)R的電荷量為2.5C23．(2020·成都模擬)有人做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一錫塊和一個(gè)磁性很強(qiáng)的小永久磁鐵疊放在一起，放入一個(gè)淺平的塑料容器中。往塑料容器中倒入液態(tài)氮，降低溫度，使錫出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時(shí)可以看到，小磁鐵竟然離開錫塊表面，飄然升起，與錫塊保持一定距離后，便懸