2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）06 B法拉第電磁感應(yīng)定律 中檔版

2025新課改-高中物理-選修第2冊（16講）06B法拉第電磁感應(yīng)定律中檔版法拉第電磁感應(yīng)定律知識點：法拉第電磁感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數(shù)．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應(yīng)電動勢的單位是伏(V)．二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝Blv.圖甲圖乙2．導(dǎo)線的運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，E＝Blvsin_θ.3．導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒所受安培力的方向與導(dǎo)體棒運動方向相反，導(dǎo)體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．技巧點撥一、對電磁感應(yīng)定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)在某一過程中，穿過某個面的磁通量的變化量穿過某個面的磁通量變化的快慢當(dāng)B、S互相垂直時的大小Φ＝BS⊥ΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過180°時平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)2.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應(yīng)電動勢的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關(guān)．二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電動勢表達式的推導(dǎo)如下圖所示，閉合電路一部分導(dǎo)線ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內(nèi)穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對公式的理解(1)當(dāng)B、l、v三個量的方向互相垂直時，E＝Blv；當(dāng)有任意兩個量的方向互相平行時，導(dǎo)線將不切割磁感線，E＝0.(2)當(dāng)l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時，導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E＝Blvsinθ.(3)若導(dǎo)線是彎折的，或l與v不垂直時，E＝Blv中的l應(yīng)為導(dǎo)線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運動時，L＝R.3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢如下圖所示，導(dǎo)體棒在磁場中繞A點在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為B，則AC在切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.三、E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blv的比較1．區(qū)別：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)研究的是整個閉合回路，適用于計算各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中Δt內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢；E＝Blv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導(dǎo)體，只適用于計算導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可以是平均感應(yīng)電動勢，也可以是瞬時感應(yīng)電動勢．2．聯(lián)系：E＝Blv是由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)在一定條件下推導(dǎo)出來的，該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個推論．例題精練1．（2021春?廣州期末）一架飛機在廣州上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變，由于受地磁場豎直向下分量的作用，金屬機翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處電勢為φ2，則下列說法正確的是（）A．若飛機從東往西飛，φ1比φ2高 B．若飛機從南往北飛，φ1比φ2低 C．若飛機從北往南飛，φ1比φ2低 D．由于飛機勻速飛行，則φ1等于φ22．（2021春?棗莊期末）關(guān)于感應(yīng)電動勢的大小，下列說法正確的是（）A．穿過閉合電路的磁通量為零時，其感應(yīng)電動勢一定最大 B．穿過閉合電路的磁通量為零時，其感應(yīng)電動勢一定為零 C．穿過閉合電路的磁通量變化量越大，其感應(yīng)電動勢一定越大 D．穿過閉合電路的磁通量變化率越大，其感應(yīng)電動勢一定越大隨堂練習(xí)1．（2021春?安康期末）如圖所示，在足夠大的、磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一根長度為L的導(dǎo)體棒AC。第一次以垂直棒的速度v在紙面內(nèi)勻速拉動導(dǎo)體棒；第二次以A點為軸在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動導(dǎo)體棒，若這兩種情況下導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，則第二次轉(zhuǎn)動的角速度為（）A． B． C． D．2．（2020秋?杭州期末）如圖，abcd為邊長為L的正方形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里，半徑為r、匝數(shù)為n的線圈如圖所示放置。當(dāng)磁場以的變化率變化時，線圈中感應(yīng)電動勢為（）A．0 B． C． D．3．（2021?義烏市模擬）照片中的情景發(fā)生在義亭中學(xué)的創(chuàng)新實驗室。當(dāng)實驗老師從液氮中取出一塊“億鋇銅氧”合金并將它靠近一塊永磁體時，合金塊能懸浮在磁體的上方；老師又從液氮中取出一塊外形相似、質(zhì)量更小的鋁塊并將它靠近同一塊永磁體時，“懸浮”卻沒有發(fā)生。造成這一區(qū)別的主要原因是（）A．“億鋇銅氧”合金在液氮溫度下電阻幾乎為零 B．質(zhì)量更小的鋁塊靠近永磁體時內(nèi)部不會形成電流 C．穿過“億鋇銅氧”合金的磁通量更大 D．穿過“億鋇銅氧”合金的磁通量變化得更快綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021?河南模擬）兩個完全相同的閉合線圈甲和乙電阻均為R＝4Ωa，匝數(shù)均為10。將它們分別放在變化的磁場中，穿過線圈的磁通量隨時間的變化規(guī)律如圖甲、乙所示，其中圖甲按正弦規(guī)律變化，圖乙線性變化，則下列說法正確的是（）A．甲線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝20πsint B．乙線圈中感應(yīng)電流的有效值為10A C．0～4s內(nèi)甲、乙兩線圈中產(chǎn)生的熱量之比為 D．一個周期內(nèi)甲線圈中的電流方向改變?nèi)?．（2021春?浦東新區(qū)校級期末）如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。當(dāng)圓環(huán)運動到圖示位置（∠aOb＝90°）時，a、b兩點的電勢差Uab為（）A． B． C． D．3．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）以下關(guān)于電磁感應(yīng)的說法正確的是（）A．穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量變化越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大 B．感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 C．閉合電路中的導(dǎo)體做切割磁感線運動，電路中就一定有感應(yīng)電流 D．若某時刻穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量為零，則此時刻回路中的感應(yīng)電流一定為零4．（2020秋?倉山區(qū)校級期末）如圖所示，一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1（左）勻速運動到位置2（右），則（）A．導(dǎo)線框進入磁場時，感應(yīng)電流方向為abcda B．導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為adcba C．導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D．導(dǎo)線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左5．（2021?梅州模擬）如圖所示，空間中存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ的絕緣斜面上，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧上端固定，下端與質(zhì)量為m的水平直導(dǎo)體棒ab中點相連，彈簧與導(dǎo)軌平面平行并始終與棒垂直導(dǎo)體棒垂直跨接在兩導(dǎo)軌上，接通電源后導(dǎo)體棒保持靜止，彈簧處于原長狀態(tài)。把電源極性調(diào)轉(zhuǎn)，用外力使導(dǎo)體棒沿斜面往下平移x（彈性形變范圍內(nèi)），重新接通電源并撤掉外力，ab棒依然保持靜止，則x為（）A． B． C． D．06．（2021?海淀區(qū)模擬）定義“另類加速度”A＝，A不變的運動稱為另類勻變速運動。若物體運動的A不變，則稱物體做另類勻變速運動。如圖所示，光滑水平面上一個正方形導(dǎo)線框以垂直于一邊的速度穿過一個勻強磁場區(qū)域（磁場寬度大于線框邊長）。導(dǎo)線框電阻不可忽略，但自感可以忽略不計。已知導(dǎo)線框進入磁場前速度為v1，穿出磁場后速度為v2。下列說法中正確的是（）A．線框在進入磁場的過程中，做勻變速運動 B．線框在進入磁場的過程中，其另類加速度A是變化的 C．線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為 D．線框完全進入磁場后，在磁場中運動的速度為7．（2021?海淀區(qū)模擬）如圖甲所示是法拉第制作的世界上最早的發(fā)電機的實驗裝置。有一個可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁體中。實驗時用導(dǎo)線連接銅盤的中心C，用導(dǎo)線通過滑片與鋼盤的邊線D連接且接觸良好，如圖乙所示，若用外力轉(zhuǎn)動手柄使圓盤轉(zhuǎn)動起來，在CD兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。說法正確的是（）A．如圖甲所示，因為銅盤轉(zhuǎn)動過程中穿過銅盤的磁通量不變，所以沒有感應(yīng)電動勢 B．如圖甲所示，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原因是銅盤盤面上無數(shù)個以C為圓心的同心圓環(huán)中的磁通量發(fā)生了變化 C．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自下而上 D．如圖乙所示，用外力順時針（從左邊看）轉(zhuǎn)動銅盤，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過R的電流自上而下8．（2021春?岑溪市期中）矩形導(dǎo)線框固定在勻強磁場中，如圖甲所示，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向為垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向為adcba B．0～t1時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流越來越小 C．0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框中電流的方向始終為abcda D．0～t2時間內(nèi)，導(dǎo)線框ab邊受到的安培力大小恒定不變9．（2021?豐臺區(qū)校級三模）某實驗裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個線圈A和B。在線圈A中通入電流i與時間t的關(guān)系如圖A、B、C、D所示，那么在t1~t2這段時間內(nèi)，可以觀察到線圈B中產(chǎn)生交變電流的是（）A． B． C． D．10．（2021?濱江區(qū)校級模擬）如圖所示，金屬圓環(huán)內(nèi)外半徑為r和2r，勻強磁場B垂直圓環(huán)平面向里，兩環(huán)之間接有電容器，在兩環(huán)間且接觸良好的金屬導(dǎo)體ab棒可繞圓心以角速度ω逆時針旋轉(zhuǎn)，已知電容器的電容為C，則下列說法正確的是（）A．電容器c極板帶負電 B．cd間電壓逐漸增大 C．金屬棒ab產(chǎn)生的電動勢為Bωr2 D．電容器所帶電荷量為CBωr211．（2021?廈門一模）某簡易發(fā)電機由一個面積為4×10﹣2m2、匝數(shù)10匝、電阻為2Ω的線圈和某變化的磁場組成．線圈固定不動，磁場方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖所示（磁場變化的周期T＝0.4s），下列判斷正確的是（）A．該簡易發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢為4V B．該簡易發(fā)電機的短路電流為0.5A C．t＝0.1s時，磁感應(yīng)強度為零，此時簡易發(fā)電機的瞬時電壓為零 D．將額定功率為0.375W、電阻為6Ω的燈泡接入該簡易發(fā)電機，燈泡能正常發(fā)光12．（2021?龍巖模擬）如圖甲所示，理想變壓器的一組線圈與水平導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌處于豎直向上的勻強磁場中，金屬棒AB垂直放在導(dǎo)軌上，其向左運動的速度圖像如圖乙所示，則下列各圖中能表示ab兩端的電壓uab隨時間t變化的圖像是（）A． B． C． D．13．（2021春?廣州期中）電動汽車越來越被人們所喜愛，某一種無線充電方式的基本原理如圖所示，路面上依次鋪設(shè)圓形線圈，相鄰兩個線圈由供電裝置通以反向電流，車身底部固定感應(yīng)線圈，通過充電裝置與蓄電池相連，汽車在此路面上行駛時，就可以進行充電，若汽車正在勻速行駛，下列說法正確的是（）A．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的恒定的電流 B．感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的方向改變、大小不變的電流 C．感應(yīng)線圈一定受到的路面線圈磁場的安培力，且該安培力會阻礙汽車運動 D．給路面上的線圈通以同向電流，不會影響充電效果14．（2021春?越秀區(qū)校級期中）如圖甲所示，電阻不計且間距L＝lm的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，上端接一阻值R＝2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場?，F(xiàn)將質(zhì)量m＝0.1kg、電阻不計的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿ab在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸且始終水平，已知金屬桿ab進入磁場時的速度v0＝1m/s，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知：當(dāng)下落高度h＝0.3m時，a恰好減小為0，g取10m/2，則（）A．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2T B．金屬桿ab下落0.3m時的速度為1m/s C．金屬桿ab下落0.3m的過程中R上產(chǎn)生的熱量為0.2J D．金屬桿ab下落0.3m的過程中通過R的電荷量為0.30C15．（2021春?番禺區(qū)校級期中）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.2T，方向與紙面垂直，邊長L＝0.1m、總電阻R＝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t＝1s時刻進入磁場，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Φ為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動勢E、磁通量Φ、感應(yīng)電流Ⅰ和安培力F隨時間變化的圖象中正確的是（）A． B． C． D．16．（2021春?海珠區(qū)校級月考）如圖所示，垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩個過程中（）A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反 B．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同 C．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同 D．通過導(dǎo)體框截面的電量相同17．（2021春?白云區(qū)校級月考）如圖所示，在豎直向上的勻強磁場中將金屬棒ab從某高處水平拋出，不計空氣阻力，金屬棒ab在運動過程中（）A．感應(yīng)電動勢大小不變，且φa＞φb B．感應(yīng)電動勢大小不變，且φa＜φb C．由于速率不斷增大所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且φa＞φb D．由于速率不斷增大，所以感應(yīng)電動勢不斷變大，且φa＜φb18．（2021春?海珠區(qū)校級月考）一個閉合矩形線圈abcd以速度v從無磁場區(qū)域勻速穿過勻強磁場區(qū)域，而再次進入無磁場區(qū)域，如圖所示，那么，下列圖中能正確反映線圈中電流﹣時間關(guān)系的圖象是（）A． B． C． D．19．（2021春?白云區(qū)校級月考）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有燈泡A。金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中。磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)使金屬棒ab以一定的初速度v開始向右運動，此后（）A．棒ab勻減速運動直到停止 B．棒ab中的感應(yīng)電流方向由b到a C．棒ab所受的安培力方向水平向右 D．燈泡A逐漸變亮20．（2021春?白云區(qū)校級月考）兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直。邊長為0.1m、總電阻為0.005Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖甲所示。已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t＝0時刻進入磁場。線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示（感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正）。下列說法正確的是（）A．磁感應(yīng)強度的大小為0.5T B．導(dǎo)線框運動的速度的大小為5m/s C．難感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向內(nèi) D．在t＝0.4s至t＝0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.04N二．多選題（共10小題）21．（2021春?湖北月考）1824年，法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實驗”。實驗中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后磁針之所以轉(zhuǎn)動，是因為（）A．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動 B．圓盤轉(zhuǎn)動時，圓盤的半徑切割磁針產(chǎn)生的磁場的磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢產(chǎn)生電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動 C．銅圓盤上存在許多小的閉合回路，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動時，穿過小的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動 D．圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化，圓盤產(chǎn)生電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動22．（2021?安徽模擬）如圖甲所示，兩間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi)，左端用導(dǎo)線連接，導(dǎo)軌處在豎直向上的勻強磁場中，一根長度也為L、電阻為R的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在平行于導(dǎo)軌向右、大小為F的恒力作用下向右運動，金屬棒運動過程中，始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，金屬棒運動的加速度與速度關(guān)系如圖乙所示，不計金屬導(dǎo)軌及左邊導(dǎo)線電阻，金屬導(dǎo)軌足夠長，若乙圖中的a0、v0均為已知量，則下列說法正確的是（）A．金屬棒的質(zhì)量為 B．勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為 C．當(dāng)拉力F做功為W時，通過金屬棒橫截面的電量為 D．某時刻撤去拉力，此后金屬棒運動過程中加速度大小與速度大小成正比23．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖所示，水平光滑桌面上有一等邊三角形金屬線框abc，c點恰處于方向垂直于桌面向里的勻強磁場的邊界PQ上，在拉力F的作用下，線框以恒定速率通過勻強磁場區(qū)域，磁場的寬度大于線框的邊長，且運動過程中ab始終與PQ保持平行。在線框從開始進入磁場到完全進入磁場區(qū)域的過程中，下列四幅圖中正確反映線框中的感應(yīng)電流I、熱功率P、外力F以及通過線框橫截面的電量q隨時間t的變化規(guī)律的是（）A． B． C． D．24．（2021?重慶模擬）如圖所示，直線OP右側(cè)為范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為B。abcd是邊長為L的正方形單匝閉合導(dǎo)線框?？傠娮柚禐镽，其中ad邊水平，ad邊與OP邊界成45°，導(dǎo)線框始終以速度v水平向右做勻速直線運動，在導(dǎo)線框進入磁場過程中（）A．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流先沿順時針方向后沿逆時針方向 B．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流始終沿逆時針方向 C．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值為 D．導(dǎo)線框中感應(yīng)電流最大值為25．（2021?山東模擬）如圖所示，足夠長的水平金屬導(dǎo)軌MN，PQ放在豎直向上的勻強磁場中，金屬桿ab在水平恒力F作用下由靜止開始向右運動，水平導(dǎo)軌光滑，除電阻R外，其他電阻不計。運動過程中，金屬桿加速度大小a、速度大小v、力F的沖量I隨時間變化的規(guī)律正確的是（）A． B． C． D．26．（2021?寶雞模擬）如圖所示，一質(zhì)量為m的金屬桿可以無摩擦地沿水平的平行導(dǎo)軌滑行，兩軌間寬為L，導(dǎo)軌與電阻R連接，放在豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，桿的初速度為v，其余電阻均不計，則（）A．由于金屬桿和導(dǎo)軌之間無摩擦，回路中的感應(yīng)電動勢始終是BLv B．金屬桿所受的安培力方向與初速度方向相同 C．金屬桿所受的安培力逐漸減小 D．電阻R上產(chǎn)生的總焦耳熱為27．（2021?香坊區(qū)校級三模）如圖所示，圖中虛線間存在垂直紙面向里的勻強磁場，虛線間的距離為2L，勻強磁場大小均為B，“”字形金屬線框總電阻為R，每條邊長為L，t＝0時刻，ab邊與M區(qū)域磁場左邊界重合。現(xiàn)使線框以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場。取逆時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，取水平向左為安培力F的正方向，則在金屬線框穿過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流I、安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖線正確的是（）A． B． C． D．28．（2021?汕頭一模）如圖甲，螺線管匝數(shù)n＝1000匝，橫截面積S＝0.02m2，電阻r＝1Ω，螺線管外接一個阻值R＝4Ω的電阻，電阻的一端b接地。一方向平行于螺線管軸線向左的磁場穿過螺線管，磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則（）A．在0～4s內(nèi)，R中有電流從a流向b B．在t＝3s時，穿過螺線管的磁通量為0.07Wb C．在4s～6s內(nèi)，R中電流大小為8A D．在4s～6s內(nèi)，R兩端電壓Uab＝40V29．（2021春?市中區(qū)校級月考）如圖所示，用一根橫截面積為S、電阻率為ρ的均勻硬質(zhì)導(dǎo)線做成一個半徑為r的圓環(huán)，以圓環(huán)的圓心為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系，圓環(huán)與x、y軸的負方向的交點分別為b、a，在一、二、四象限內(nèi)存在垂直于圓環(huán)向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小隨時間的變化率＝k（k＞0）。下列說法正確的是（）A．圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B．圓環(huán)具有收縮的趨勢 C．圓環(huán)中的感應(yīng)電流的大小為 D．圓環(huán)上ab兩點間的電勢差為Uab＝30．（2021春?朝陽區(qū)校級月考）如圖甲，為新能源電動汽車的無線充電原理圖，M為匝數(shù)n＝50匝、電阻r＝1.0Ω受電線圈，N為送電線圈。當(dāng)送電線圈N接交變電流后，在受電線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場，其磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說法正確的是（）A．受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為10V B．在t1時刻，受電線圈產(chǎn)生的電動勢為20V C．在t1~t2內(nèi)，通過受電線圈的電荷量為4×10﹣2C D．在t1~t2內(nèi)，通過受電線圈的電荷量為2×10﹣2C三．填空題（共10小題）31．（2021春?臺江區(qū)校級期中）如圖所示，線圈匝數(shù)分別為1匝和N匝的線圈a、b的半徑分別為r和2r，用相同粗細、相同材料的金屬導(dǎo)線制成。圓形勻強磁場的邊緣恰好與a線圈重合，其磁感應(yīng)強度B隨時間均勻增大，則穿過a、b兩線圈的磁通量之比為；a、b兩線圈的感應(yīng)電動勢之比為。32．（2021春?倉山區(qū)校級期中）由螺線管、電阻和水平放置的平行板電容器組成的電路如圖（a）所示。其中，螺線管匝數(shù)為N，橫截面積為S；電容器兩極板間距為d，板間介質(zhì)為空氣（可視為真空）。螺線管處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的B﹣t圖像如圖（b）所示。一電荷量為q的顆粒在t1﹣t2時間內(nèi)懸停在電容器中，重力加速度大小為g。則t1﹣t2時間內(nèi)，a點電勢b點電勢（填“高于、等于、低于”），顆粒的質(zhì)量為。33．（2021春?蕪湖期中）如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動（O軸位于磁場邊界）。則線框在進入磁場時產(chǎn)生的電動勢，線框在轉(zhuǎn)動一周過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為。34．（2021春?宜秀區(qū)校級月考）動生電動勢的產(chǎn)生與洛倫茲力無關(guān)。（對的填A(yù)，錯的填B）35．（2021春?天河區(qū)校級月考）如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，CD段受安培力（填“向上”“向下”“向左”“向右”或“為零”），感應(yīng)電動勢最大值為，感應(yīng)電動勢平均值為。36．（2021?福建模擬）如圖所示，光滑絕緣水平面上，一正方形線圈以初速度v0進入一勻強磁場，磁場寬度大于線圈的寬度。當(dāng)線圈完全離開磁場區(qū)域時，其速度大小變?yōu)関0，在進入磁場跟離開磁場的過程中，通過線圈橫截面的電荷量之比為，線圈產(chǎn)生的熱量之比為。37．（2020秋?赫山區(qū)校級期末）一個單匝矩形線圈，在△t＝0.1s的時間內(nèi)穿過它的磁通量由φ1＝0.1Wb增加到φ2＝0.15Wb，則線圈中磁通量的變化量△φ＝Wb，線圈中的感應(yīng)電動勢E＝V。38．（2020秋?嘉定區(qū)期末）兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強磁場中，與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動。當(dāng)AB在外力F的作用下水平向右運動時，導(dǎo)體棒CD中感應(yīng)電流的方向為，它會向運動。39．（2021春?寧江區(qū)校級月考）如圖所示，先后以速度v1和v2（v1＝2v2），勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻強磁場的過程中，在先后兩種情況下：（1）線圈中的感應(yīng)電流之比I1：I2＝。（2）線圈中產(chǎn)生的熱量之比Q1：Q2＝。（3）拉力做功的功率之比P1：P2＝。40．（2020秋?和平區(qū)校級期末）如圖所示，兩根平行光滑長直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，導(dǎo)體棒ab和cd跨在導(dǎo)軌上，ab電阻大于cd電阻。當(dāng)cd在外力F2作用下勻速向右滑動時，ab在外力F1作用下保持靜止，則ab兩端電壓Uab和cd兩端電壓Ucd相比，UabUcd，外力F1和F2相比，F(xiàn)1F2（填＞、＝或＜）。法拉第電磁感應(yīng)定律知識點：法拉第電磁感應(yīng)定律一、電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動勢在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫作感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．2．法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．(2)公式：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)，其中n為線圈的匝數(shù)．(3)在國際單位制中，磁通量的單位是韋伯(Wb)，感應(yīng)電動勢的單位是伏(V)．二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)線垂直于磁場方向運動，B、l、v兩兩垂直時，如圖甲所示，E＝Blv.圖甲圖乙2．導(dǎo)線的運動方向與導(dǎo)線本身垂直，但與磁感線方向夾角為θ時，如圖乙所示，E＝Blvsin_θ.3．導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒所受安培力的方向與導(dǎo)體棒運動方向相反，導(dǎo)體棒克服安培力做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．技巧點撥一、對電磁感應(yīng)定律的理解1．磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ及磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)的比較：磁通量Φ磁通量的變化量ΔΦ磁通量的變化率eq\f(ΔΦ,Δt)物理意義某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)在某一過程中，穿過某個面的磁通量的變化量穿過某個面的磁通量變化的快慢當(dāng)B、S互相垂直時的大小Φ＝BS⊥ΔΦ＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Φ2－Φ1,B·ΔS,S·ΔB))eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(|Φ2－Φ1|,Δt),B·\f(ΔS,Δt),\f(ΔB,Δt)·S))注意若穿過的平面中有方向相反的磁場，則不能直接用Φ＝BS.Φ為抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過180°時平面都與磁場垂直，但穿過平面的磁通量是不同的，一正一負，ΔΦ＝2BS，而不是零在Φ－t圖像中，可用圖線的斜率表示eq\f(ΔΦ,Δt)2.公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)的理解感應(yīng)電動勢的大小E由磁通量變化的快慢，即磁通量變化率eq\f(ΔΦ,Δt)決定，與磁通量Φ、磁通量的變化量ΔΦ無關(guān)．二、導(dǎo)線切割磁感線時的感應(yīng)電動勢1．導(dǎo)線切割磁感線時感應(yīng)電動勢表達式的推導(dǎo)如下圖所示，閉合電路一部分導(dǎo)線ab處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，ab的長度為l，ab以速度v勻速垂直切割磁感線．則在Δt內(nèi)穿過閉合電路磁通量的變化量為ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝Blv.2．對公式的理解(1)當(dāng)B、l、v三個量的方向互相垂直時，E＝Blv；當(dāng)有任意兩個量的方向互相平行時，導(dǎo)線將不切割磁感線，E＝0.(2)當(dāng)l垂直B且l垂直v，而v與B成θ角時，導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E＝Blvsinθ.(3)若導(dǎo)線是彎折的，或l與v不垂直時，E＝Blv中的l應(yīng)為導(dǎo)線在與v垂直的方向上的投影長度，即有效切割長度．圖甲中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(cd)sinθ；圖乙中的有效切割長度為：L＝eq\x\to(MN)；圖丙中的有效切割長度為：沿v1的方向運動時，L＝eq\r(2)R；沿v2的方向運動時，L＝R.3.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的電動勢如下圖所示，導(dǎo)體棒在磁場中繞A點在紙面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為B，則AC在切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝Bleq\x\to(v)＝Bl·eq\f(ωl,2)＝eq\f(1,2)Bl2ω.三、E＝neq\f(ΔΦ,Δt)與E＝Blv的比較1．區(qū)別：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)研究的是整個閉合回路，適用于計算各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象中Δt內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢；E＝Blv研究的是閉合回路的一部分，即做切割磁感線運動的導(dǎo)體，只適用于計算導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，可以是平均感應(yīng)電動勢，也可以是瞬時感應(yīng)電動勢．2．聯(lián)系：E＝Blv是由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)在一定條件下推導(dǎo)出來的，該公式可看成法拉第電磁感應(yīng)定律的一個推論．例題精練1．（2021春?越秀區(qū)期末）用電阻率為ρ、橫截面積為S的硬質(zhì)細導(dǎo)線，做成半徑為r的圓環(huán)，垂直圓環(huán)面的磁場充滿其內(nèi)接正方形，t＝0時磁感應(yīng)強度的方向如圖（a）所示，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t＝0到t＝2t0的時間內(nèi)（）A．圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量為 B．圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為 C．圓環(huán)中始終沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 D．圓環(huán)中有先順時針再逆時針的感應(yīng)電流2．（2021春?廣州期末）如圖所示為幾個有理想邊界的磁場區(qū)域，相鄰區(qū)域的磁感應(yīng)強度B大小相等，方向相反，區(qū)域的寬度均為L，現(xiàn)有一邊長為L的正方形導(dǎo)線框由如圖示位置開始，沿垂直于區(qū)域邊界的直線勻速穿過磁場區(qū)域，速度大小為v，規(guī)定電流順時針方向為正方向，下圖中能正確反映線框中感應(yīng)電流的是（）A． B． C． D．隨堂練習(xí)1．（2021春?永濟市校級期末）如圖所示，Ⅰ和Ⅱ是一對異名磁極，ab為放在其間的金屬棒。ab和cd用導(dǎo)線連成一個閉合回路。當(dāng)ab棒向左運動時，cd導(dǎo)線受到向下的磁場力。由此可知（）A．b點電勢高于a點電勢 B．Ⅰ是S極 C．cd中電流方向是由d到c D．當(dāng)ab棒向左運動時，ab棒受到向左的磁場力2．（2021春?龍巖期末）如圖甲所示，空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，一邊長為L的單匝正方形線框固定在紙面內(nèi)、線框的電阻為R，線框一半面積在磁場中。t＝0時磁感應(yīng)強度的方向如圖甲所示。磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)（）A．線框所受安培力的方向始終不變 B．線框中的感應(yīng)電流始終沿逆時針方向 C．線框中的感應(yīng)電動勢大小為 D．線框中的感應(yīng)電流大小為3．（2021春?連云港期末）如圖所示，兩根間距為L、電阻不計且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角θ＝30°，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN被鎖定在軌道上。整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中，MN棒受到沿斜面向上、大小為mg的恒力F作用。某時刻棒解除鎖定，經(jīng)過時間t棒剛好達到最大速度v。金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．解除鎖定后，棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向由N→M B．解除鎖定后瞬間，棒的加速度大小為g C．t時間內(nèi)棒重力勢能的增加量大于回路中產(chǎn)生的焦耳熱 D．時間t內(nèi)通過MN棒的電量為綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021春?倉山區(qū)校級期中）如圖，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，底端接電阻R，輕彈簧上端固定，下端懸掛質(zhì)量為m的金屬棒，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R外，其余電阻不計，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面。靜止時金屬棒位于A處，此時彈簧的伸長量為Δl，彈性勢能為Ep，重力加速度大小為g。將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，金屬棒在運動過程中始終保持水平，則（）A．金屬棒第一次到達A處時，其加速度方向向下 B．當(dāng)金屬棒的速度最大時，彈簧的伸長量為ΔL C．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于mgΔl﹣Ep D．金屬棒第一次下降過程通過電阻R的電荷量與第一次上升過程的相等2．（2021春?和平區(qū)期末）如圖所示，在水平面上放置間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)cd、ef，左端連接阻值為R的定值電阻。質(zhì)量為m的金屬棒ab，垂直導(dǎo)軌靜止放置，接入導(dǎo)軌間的電阻也為R，導(dǎo)軌處在豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。金屬棒ab受到平行ef向右的瞬時沖量I后，開始運動。運動過程中金屬棒ab始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。導(dǎo)軌的電阻不計，則整個運動過程中（）A．金屬棒ab中的電流方向為a到b B．金屬棒ab兩端的最大電壓 C．金屬棒ab的最大加速度為 D．金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱為3．（2021春?徐匯區(qū)校級期末）如圖，光滑金屬導(dǎo)軌所在平面豎直，勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直。一水平導(dǎo)體棒由靜止開始下落，下落時導(dǎo)體棒兩端與軌道接觸良好。下落一段距離，導(dǎo)體棒獲得的動能為ΔEk，損失的重力勢能為ΔEp，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。則（）A．ΔEP＝Q B．ΔEk+ΔEP＝恒量 C．ΔEk＝ΔEp+Q D．ΔEp＝ΔEk+Q4．（2021?肥城市模擬）如圖所示，兩電阻可以忽略不計的平行金屬長直導(dǎo)軌固定在水平面上，相距為L，另外兩根長度為L、質(zhì)量為m、電阻為R的相同導(dǎo)體棒垂直靜置于導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒在長導(dǎo)軌上可以無摩擦地左右滑動，導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。某時刻使左側(cè)的導(dǎo)體棒獲得大小為v0的向左初速度、右側(cè)的導(dǎo)體棒獲得大小為2v0的向右初速度，則下列結(jié)論正確的是（）A．該時刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv0 B．當(dāng)導(dǎo)體棒a的速度大小為時，導(dǎo)體棒b的速度大小一定是 C．當(dāng)導(dǎo)體棒a的速度為0時，兩導(dǎo)體棒受到的安培力大小都是 D．當(dāng)導(dǎo)體棒a的速度為0時，兩導(dǎo)體棒受到的安培力大小都是5．（2021?湖南模擬）如圖甲所示。在豎直方向上有四條間距相等的水平虛線L1、L2、L3、L4，在L1和L2之間、L3和L4之間存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為1T，方向垂直于虛線所在平面，磁場寬度為L，現(xiàn)有一寬度cd＝L＝0.5m、質(zhì)量為0.1kg、電阻為2Ω的矩形線圈abcd，將其從圖示位置由靜止釋放（cd邊與L1重合），速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，t1時刻cd邊與L2重合，t2時刻ab邊與L3重合，t3時刻ab邊與L4重合，已知t1～t2的時間間隔為0.6s，整個運動過程線圈平面始終處于豎直方向。（重力加速度g取10m/s2）則（）A．t1時刻，線圈運動的速度大小v1＝3.5m/s B．L1與L2、L3與L4之間的勻強磁場的寬度為1m C．在0～t1時間內(nèi)，通過線圈的電荷量為0.25C D．在0～t3時間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為1.1125J6．（2021?菏澤二模）在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN?，F(xiàn)從t＝0時刻起，金屬棒中的電流與時間成正比，即I＝kt（其中k為常量），方向如圖所示，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好。下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關(guān)系圖像，可能正確的是（）A． B． C． D．7．（2021?臨海市二模）如圖所示，水平面內(nèi)第二、三象限內(nèi)存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝1T。將一根電阻R＝0.5Ω的均勻?qū)Ь€圍成一個閉合線圈Oab，已知ab剛好為四分之一圓弧，Oa長0.1m，t＝0時Oa與x軸重合?，F(xiàn)讓線圈從如圖所示位置開始繞O點以角速度ω＝4rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動。在一個周期內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．通過線圈中電流的有效值為0.04A B．Oa兩端只有在線圈進入和穿出磁場兩個過程中有電壓 C．因為一個周期內(nèi)穿過線圈的磁通量變化為零，所以線圈中電動勢的有效值為零 D．因為一個周期內(nèi)穿過線圈的磁通量變化為零，所以通過線圈某一橫截面的電荷量為零8．（2021?泰安四模）如圖所示，兩根電阻不計、傾角為θ＝37°且足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌間距為L＝0.4m，頂端連接電阻為R＝2Ω的定值電阻。虛線上方（含虛線處）的區(qū)域存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B＝1.25T。質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻為R1＝1Ω的導(dǎo)體棒P在虛線上方某處；電阻為R2＝2Ω的導(dǎo)體棒Q固定在虛線處。將導(dǎo)體棒P由靜止釋放，經(jīng)過時間t＝3s導(dǎo)體棒P到達虛線處，P在到達虛線之前已達到最大速度，P、Q與導(dǎo)軌始終接觸良好。重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體棒P到達虛線前的動量變化率越來越大 B．導(dǎo)體棒P到達虛線時的速度大小為4.8m/s C．導(dǎo)體棒P的釋放點與虛線間的距離為m D．從導(dǎo)體棒P開始運動到到達虛線時導(dǎo)體棒Q上產(chǎn)生的焦耳熱為J9．（2021?廣東二模）風(fēng)速測速儀的簡易裝置如圖甲所示，某段時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的波形如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．若風(fēng)速變大，圖乙中感應(yīng)電流的周期變大 B．若風(fēng)速變大，圖乙中感應(yīng)電流的峰值變大 C．圖乙中感應(yīng)電流最大時，風(fēng)速最大 D．圖乙中感應(yīng)電流隨時變化的原因是風(fēng)速在變10．（2021?江蘇模擬）如圖所示，豎直向下的勻強磁場磁感應(yīng)強度為0.5T，水平地面上固定有電阻不計的光滑“V”形導(dǎo)軌MPN，MN、MP、NP長度均為2m，以MN中點O為原點，OP為x軸建系，一根粗細均勻的金屬桿CD長度為2m，電阻為R，在F的作用下沿x軸勻速運動，v＝1m/s，下列關(guān)于CD兩端電勢差UCD、回路中電流I、拉力F大小、拉力做功W和與導(dǎo)體棒所處橫坐標(biāo)x的關(guān)系圖像正確的是（）A． B． C． D．11．（2021?湖南模擬）如圖所示，MN為勻強磁場的左邊界，磁場中有正方形線框abcd，其ad邊與MN重合。線框第一次以ad邊為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動而出磁場；第二次線框在外力作用下向左勻速拉出磁場，兩次所用時間相同，第一次線框產(chǎn)生的熱量為Q1，通過ad邊的電荷量為q1，bc邊經(jīng)過MN時所受安培力為F1，第二次線框產(chǎn)生的熱量為Q2，通過ad邊的電荷量為q2，bc邊經(jīng)過MN時所受安培力為F2，以下說法正確的是（）A．F1：F2＝π：2，q1：q2＝π：1 B．Q1：Q2＝8：π，q1：q2＝1：1 C．F1：F2＝π：4，q1：q2＝1：1 D．Q1：2Q2＝π2：8，q1：q2＝1：112．（2021春?福州期中）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M′N′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上方某一高度處由靜止開始下落，圖乙是線圈由開始下落到完全穿過勻強磁場區(qū)域瞬間的v﹣t圖象，圖中字母均為已知量，重力加速度為g，不計空氣阻力，下列說法不正確的是（）A．金屬線框剛進入磁場時感應(yīng)電流方向沿abcda方向 B．磁場的磁感應(yīng)強度為B＝ C．金屬線框的邊長為 D．金屬線框在0～t4的時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量為2mgv1（t2﹣t1）+m（v32﹣v22）13．（2021?肥城市模擬）如圖所示，在光滑的絕緣水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強磁場，有一個邊長比L小的正方形線圈沿水平方向進入磁場，初速度為v0，全部穿出磁場時速度為v，則在線圈進入磁場和穿出磁場的過程中，下列說法正確的是（）A．線圈中感應(yīng)電流的方向相同 B．產(chǎn)生的熱量相同 C．線圈全部進入磁場時速度為 D．通過線圈橫截面的電荷量的絕對值大小不同14．（2021?天心區(qū)校級二模）如圖，間距均為L的平行虛線M、N、R間存在著磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面.紙面內(nèi)有一等腰直角三角形導(dǎo)線框abc，長為L的bc邊與虛線M垂直.現(xiàn)讓線框沿bc方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，從c點經(jīng)過虛線M開始計時，線框中電功率P與時間t的關(guān)系正確的是（）A． B． C． D．15．（2021?江蘇二模）如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導(dǎo)軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場B，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導(dǎo)體棒運動過程中速度v與時間t關(guān)系、加速度a與時間t關(guān)系、機械能E與位移x關(guān)系、以及通過導(dǎo)體棒電量q與位移x關(guān)系，其中可能正確的是（）A． B． C． D．16．（2021春?鼓樓區(qū)校級期中）如圖，理想變壓器原線圈上連接著在水平面內(nèi)的長直平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌之間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，一金屬桿MN在導(dǎo)軌上左右來回運動，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其速度v隨時間t的變化規(guī)律為v＝v0sint，兩燈A、B均發(fā)光，線圈L的直流電阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻均忽略不計。則（）A．只增大T，則燈A變亮、燈B變暗 B．當(dāng)時間t＝T時，理想交流電壓表的示數(shù)為零 C．只將變阻器R的滑片下滑時，理想交流電壓表的示數(shù)變小 D．只增大電容器兩極板距離，A燈變暗17．（2021?南充模擬）航空母艦的艦載機在起飛的過程中，僅靠自身發(fā)動機噴氣不足以在飛行甲板上達到起飛速度，如果安裝輔助起飛的電磁彈射系統(tǒng)（如圖甲所示）就能達到起飛速度。電磁彈射系統(tǒng)的一種設(shè)計可簡化為乙圖所示，圖中MN、PQ是光滑平行金屬直導(dǎo)軌（電阻忽略不計），AB是電磁彈射車，回路PBAM中電流恒定，該電流產(chǎn)生的磁場對彈射車施加力的作用，從而帶動艦載機由靜止開始向右加速起飛，不計空氣阻力，關(guān)于該系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．MN、PQ間的磁場是勻強磁場 B．彈射車做加速度減小的加速運動 C．彈射車的動能與電流的大小成正比 D．回路PBAM中通以交變電流，彈射車仍能正常加速18．（2021?興慶區(qū)校級三模）如圖甲，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。外圓環(huán)通以如圖乙所示的電流。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢高于b端時，a、b間的電壓Uab為正，下列Uab﹣t圖像可能正確的是（）A． B． C． D．19．（2021?義烏市模擬）如圖所示M、N為處在勻強磁場中的兩條位于同一水平面內(nèi)的平行長導(dǎo)軌，一端串接電阻R，磁場沿豎直方向，ab為金屬桿，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動，滑動時始終保持與導(dǎo)軌垂直，桿和導(dǎo)軌的電阻不計，現(xiàn)于導(dǎo)軌平面內(nèi)沿垂直于ab方向?qū)U施一水平恒力F，使桿從靜止出發(fā)向右運動，在以后的過程中，力F沖量的大小I、力F瞬時功率的大小以及力F所做的功的大小隨時間t變化的圖線，分別對應(yīng)于圖中的哪一條圖線？（）A．甲、乙和丙 B．甲、乙和丁 C．乙、丙和丁 D．乙、丙和甲20．（2021春?贛縣區(qū)校級月考）法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中，圓盤旋轉(zhuǎn)時，關(guān)于流過電阻R的電流，下列說法正確的是（）A．若從上往下看，圓盤順時針轉(zhuǎn)動，則電流沿a到b的方向流動 B．因為通過圓盤面的磁通量為零，所以無電流 C．若圓盤轉(zhuǎn)動方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化 D．若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍二．多選題（共10小題）21．（2021春?濱海新區(qū)期末）如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次以速度2v勻速進入同一勻強磁場。則第二次與第一次進入過程中（）A．線圈中感應(yīng)電動勢之比為1：2 B．線圈中電流之比為2：1 C．通過線圈的電量之比為1：1 D．線圈中產(chǎn)生的熱量之比為4：122．（2021春?黃埔區(qū)校級期末）如圖為電磁剎車實驗裝置，小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進方向有與abcd等寬、等長的有界勻強磁場，磁場方向垂直地面向上。小車進入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車（）A．進入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcba B．穿過磁場的過程中，中間有一段時間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流 C．小車進入磁場前的速度越大，滑行的距離越遠 D．穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左23．（2021春?棗莊期末）如圖甲所示，在磁場區(qū)域內(nèi)有一正方形閉合金屬線框abcd.勻強磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，t＝0時磁場方向垂直于紙面向外.規(guī)定金屬線框中的感應(yīng)電流逆時針方向為正，ab邊受安培力方向向右為正.則金屬線框中的感應(yīng)電流I及ab邊受安培力F隨時間t的變化圖像正確的是（）A． B． C． D．24．（2021春?河北期末）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一個質(zhì)量為m、邊長為l的正方形線圈，沿水平方向以某一初速度進入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，當(dāng)線圈有一半進入磁場區(qū)域時，其速度恰好為零。已知線圈的總電阻為R，不考慮線圈的自感系數(shù)。下列說法正確的是（）A．線圈運動過程中加速度越來越小 B．整個過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為 C．線圈的初速度為 D．整個過程中線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為25．（2021春?龍巖期末）一種帶有閃爍燈的自行車后輪結(jié)構(gòu)如圖所示，車輪與輪軸之間均勻地連接4根金屬條、每根金屬條中間都串接一個小燈珠，每個小燈珠阻值相等且恒定，金屬條與車輪金屬邊框構(gòu)成閉合回路，車輪半徑r＝0.4m，輪軸半徑可以忽略。車架上固定一個強磁鐵，可形成圓心角θ＝60°的扇形勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B＝2.0T，方向如圖所示，若自行車正常前進時，后輪順時針轉(zhuǎn)動的角速度恒為ω＝10rad/s，不計其它電阻和車輪厚度，當(dāng)金屬條ab進入磁場時（）A．金屬條ab中的電流方向是從a到b B．a(chǎn)b間的電壓為0.4V C．通過四盞小燈珠的電流相同 D．通過金屬條ab間小燈珠的電流等于另外三盞小燈珠的電流之和26．（2021春?開封期末）如圖所示，空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B＝0.5T。在勻強磁場區(qū)域內(nèi)，有一對光滑平行金屬導(dǎo)軌處于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌間距L＝1m，電阻可忽略不計。質(zhì)量均為m＝lkg、電阻均為R＝2.5Ω的金屬導(dǎo)體棒MN和PQ垂直放置于導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)給MN一水平向右瞬時作用力F，使棒MN獲得初速度v0＝4m/s，下列說法正確的是（）A．兩棒最終都是2m/s B．棒MN上產(chǎn)生的熱量4J C．通過MN的電量4C D．從開始到穩(wěn)定，回路MNPQ的面積增加4m227．（2021?七星區(qū)校級模擬）如圖甲，邊長為L、匝數(shù)為n的正方形閉合金屬線圈abcd置于垂直紙面的勻強磁場中，線圈的總電阻為R，規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙。下列說法正確的是（）A．在時刻，線圈中的感應(yīng)電流為 B．在時刻，線圈ab邊受到的安培力水平向右 C．在1s內(nèi)線圈中的電流方向改變了次 D．在任一周期內(nèi)通過線圈某一橫截面的電量為028．（2021?武侯區(qū)校級模擬）如圖所示，正方形金屬線圈abcd邊長為L，電阻為R?，F(xiàn)將線圈平放在粗糙水平傳送帶上，ab邊與傳送帶邊緣QN平行，隨傳送帶以速度v勻速運動，勻強磁場的邊界PQNM是平行四邊形，磁場方向垂直于傳送帶向上，磁感應(yīng)強度大小為B，PQ與QN夾角為45°，PM長為2L，PQ足夠長，線圈始終相對于傳送帶靜止，在線圈穿過磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是（）A．線圈感應(yīng)電流的方向先是沿adcba后沿abcda B．線圈受到的靜摩擦力先增大后減小 C．線圈始終受到垂直于ad向右的靜摩擦力 D．線圈受到摩擦力的最大值為29．（2021?桃城區(qū)校級三模）電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理示意圖如圖所示。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，導(dǎo)軌電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。電容器電容C，首先開關(guān)接1，使電容器完全充電。然后將S接至2，M達到最大速度vm后離開導(dǎo)軌。這個過程中（）A．MN做勻加速直線運動 B．通過MN的電量q＝ C．達到最大速度時電容器C兩極板間的電壓為0 D．求出通過M的電量q后，不可以利用的公式q＝＝求出M加速過程的位移30．（2021春?湖北月考）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強磁場，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強度的大小左邊為2B，右邊為3B，一個豎直放置的寬為L、長為3L、質(zhì)量為m、電阻為r的矩形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運動，當(dāng)線框運動到虛線位置（在左邊磁場中的長度為L、在右邊磁場中的長度為2L）時，線框的速度為，則下列判斷正確的是（）A．此時線框中電流