專題14破解電磁感應中的感應電動勢、電荷量、熱量、單雙棒-沖刺高考物理小題限時集訓(原卷版)

14破解電磁感應中的感應電動勢、電荷量、熱量、單雙棒難度：★★★★☆建議用時：30分鐘正確率：/151．（2023·河南·統(tǒng)考二模）如圖所示，用均勻?qū)Ь€做成的單匝正方形線圈的面積為S，正方形的一半放在垂直于線圈平面向里的勻強磁場中，a，b分別為兩對邊的中點，線圈的總電阻為R。下列說法正確的是（）A．當磁場的磁感應強度增大時，線圈中的電流沿順時針方向B．當磁場的磁感應強度以ΔBΔC．在磁場的磁感應強度大小由B減小到零的過程中，通過線圈某一橫截面的電荷量為BSD．在線圈以ab為軸轉(zhuǎn)動一周的過程中，某一段時間內(nèi)線圈中沒有感應電流2．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）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、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場，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ρ、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）A．從上向下看，圓管中的感應電流為逆時針方向B．圓管的感應電動勢大小為kπC．圓管的熱功率大小為πd?D．輕繩對圓管的拉力隨時間減小3．（2021·廣東·高考真題）(多選)如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌abc和de，ab與de平行，bc是以O(shè)為圓心的圓弧導軌，圓弧be左側(cè)和扇形Obc內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿OP的O端與e點用導線相接，P端與圓弧bc接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿MN靜止在平行導軌上，若桿OP繞O點在勻強磁場區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）A．桿OP產(chǎn)生的感應電動勢恒定B．桿OP受到的安培力不變C．桿MN做勻加速直線運動D．桿MN中的電流逐漸減小4．（2023·遼寧·模擬預測）在如圖甲所示的電路中，電阻R1＝R2＝R，圓形金屬線圈半徑為r1，線圈導線的電阻也為R，半徑為r2（r2<r1）的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，圖線與橫、縱軸的交點坐標分別為t0和B0，其余導線的電阻不計。t＝0時閉合S，至t1時刻，電路中的電流已穩(wěn)定，下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小為B0πC．t0時間內(nèi)流過R1的電量為B0πr5．（2023·河南·統(tǒng)考二模）(多選)如圖所示，匝數(shù)為100的矩形導線圈abcd處于磁感應強度大小為22πT的水平勻強磁場中，線圈的面積為0.08m2、電阻為1Ω。線圈繞垂直于磁場的軸OO′以角速度20πrad/sA．通過電阻的交變電流的頻率是0.1HzB．線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的有效值為80VC．電壓表V的示數(shù)為40VD．線圈的發(fā)熱功率為16W6．（2023·遼寧·模擬預測）如圖甲所示，光滑導軌水平放置在與水平方向成60°角斜向下的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定斜向下為正方向），導體棒ab垂直導軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止狀態(tài)。規(guī)定a→b的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力的正方向，斜向右下方為安培力的正方向，則在0~t1時間內(nèi)，能正確反映電阻R的熱功率P、流過導體棒ab的電流i、導體棒ab所受水平外力F及安培力FAA． B．C． D．7．（2023·重慶·模擬預測）(多選)如圖所示，水平光滑的U形導體框間距為L，右端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、長為2L、電阻為r的導體棒PQ垂直靜置于導體框上，并與之接觸良好。整個裝置處于垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度大小為B，不計導體框電阻。t＝0時，PQ棒以水平向左的初速度v0開始運動，運動距離為xA．t＝0時，PQ棒兩端電壓UPQ等于B．PQ棒運動的總時間為2xC．PQ棒運動過程中克服安培力做功為1D．整個過程通過電阻R的電荷量2BLx8．（2023·湖南郴州·統(tǒng)考三模）(多選)如圖甲所示，兩根間距為L=1.0m、電阻不計的足夠長光滑平行金屬導軌與水平面夾角θ=30°，導軌底端接入一阻值為R=2.0Ω的定值電阻，所在區(qū)域內(nèi)存在磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直于導軌平面向上，在導軌上垂直于導軌放置一質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為r=1.0Ω的金屬桿，開始時使金屬桿保持靜止，某時刻開始給金屬桿一個沿斜面向上F=2.0N的恒力，金屬桿由靜止開始運動，圖乙為運動過程的v?t圖像，重力加速度g=10A．勻強磁場的磁感應強度B=2TB．前2s內(nèi)通過電阻C．前2s內(nèi)金屬桿通過的位移為4mD．前4s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為6.2J9．（2023·山東·模擬）如圖甲、乙所示的電路中，兩光滑平行導軌之間的距離均為L，在兩導軌之間的平面內(nèi)都有垂直導軌平面向下、磁感應強度為B的勻強磁場，兩金屬桿完全相同、阻值均為r，均與導軌接觸良好。圖甲中導軌的左端接有阻值為R的定值電阻，金屬桿在水平拉力的作用下以速度v水平向右做勻速運動；圖乙中導軌的左端接有內(nèi)阻不計的電源，金屬桿通過跨過定滑輪的絕緣輕繩與一重物相連，桿正以速度v水平向右做勻速運動，電路中的電流為I。若導軌電阻不計，忽略所有摩擦，則下列說法正確的是（）A．兩桿所受安培力的方向相同B．圖甲、乙中兩桿所受安培力大小之比為BLvC．在時間Δt內(nèi)圖甲中金屬桿產(chǎn)生的熱量為D．在時間Δt內(nèi)圖乙中電源輸出的能量為10．（2023·山東·模擬預測）(多選)如圖（a），由水平、豎直兩段構(gòu)成的“”形平行金屬導軌固定，處于豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）（B向上為正）。兩端打有小孔的導體棒PQ水平套在豎直導軌上并與導軌保持良好接觸，PQ中點與物塊A用輕繩經(jīng)光滑定滑輪相連。已知導軌間距d=0.5m，導軌水平段長L=2m；A的質(zhì)量m=0.09kg，PQ的質(zhì)量M=0.11kg；PQ與導桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.25（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），回路總電阻R=0.5Ω；豎直導桿，輕繩足夠長，重力加速度g=10mA．t=0時刻，通過PQ棒的電流為2.5B．0.2s末，PQC．0~2s內(nèi)，PQ棒的最大加速度為D．2s末，PQ棒的速率為11．（2023·甘肅·統(tǒng)考一模）(多選)如圖所示，足夠長的兩平行光滑金屬導軌間的距離L，導軌所在平面與水平面夾角為θ。空間存在磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面的勻強磁場。垂直導軌放置的一質(zhì)量m的金屬棒ab由一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在導軌上端，金屬棒由靜止釋放時彈簧處于原長，下行x時導體棒速度最大。已知金屬棒運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，金屬棒電阻為R，導軌電阻不計，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A．向下運動時通過金屬棒ab的電流方向從a到bB．金屬棒運動過程中的最大速度為(mgC．金屬棒速度最大時彈簧的彈性勢能為mgxD．從釋放金屬棒到最后穩(wěn)定過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱為(mg12．（2023·黑龍江·統(tǒng)考一模）(多選)如圖所示，傾角θ=37°的足夠長平行金屬導軌寬度為L=1m，其上端連接電阻R=2Ω，等高的兩點P、Q上方導軌光滑，其空間內(nèi)有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小B=3T，P、Q兩點下方導軌不光滑，空間無磁場．質(zhì)量為3kg、電阻為2Ω的金屬棒b放置在P、Q位置，將質(zhì)量為1kg、電阻為1Ω的金屬棒a從P、Q上方某位置由靜止釋放，當a棒勻速運動時與靜止的b棒發(fā)生彈性碰撞，碰撞后a棒運動13A．a(chǎn)棒勻速運動速度大小為5B．b棒運動的位移大小5C．a(chǎn)棒沿導軌向上運動到最高點所用時間為0.25D．兩棒可以發(fā)生兩次碰撞13．（2023·安徽·模擬預測）(多選)如圖所示，兩根平行且光滑的金屬導軌由圓弧部分和水平部分組成，圓弧部分由兩段間距為2l、豎直放置的四分之一圓弧導軌構(gòu)成，水平部分由足夠長、但不等寬的水平導軌構(gòu)成，水平導軌的寬、窄部分間距分別為2l、l，虛線MN右側(cè)導軌區(qū)域處于豎直向上的勻強磁場中，寬、窄兩部分區(qū)域內(nèi)的磁感應強度大小分別為B、2B。金屬棒ab與cd的質(zhì)量均為m、電阻均為R，長度分別為l、2l，金屬棒ab靜止在窄導軌上?，F(xiàn)將金屬棒cd從圓弧軌道上距水平導軌?高度處由靜止釋放，在此后的運動過程中，cd始終在寬導軌上運動，ab始終在窄導軌上運動，兩金屬棒始終垂直于導軌且與導軌接觸良好。導軌各部分之間均平滑連接，導軌電阻不計，重力加速度為g，則（）A．金屬棒cd剛進入磁場時的速度大小為g?B．通過金屬棒ab的最大電流為BlC．整個過程中金屬棒cd上產(chǎn)生的焦耳熱為1D．整個過程中通過金屬棒cd的電荷量為m14．（2023·山東臨沂·統(tǒng)考一模）(多選)如圖所示，兩電阻不計的光滑平行導軌水平放置，MN部分的寬度為2l，PQ部分的寬度為l，金屬棒a和b的質(zhì)量分別為2m和m，其電阻大小分別為2R和R，a和b分別靜止在MN和PQ上，垂直于導軌且相距足夠遠，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為B?，F(xiàn)對金屬棒a施加水平向右的恒力F，兩棒運動時始終保持平行且a總在MN上運動，b總在PQ上運動，經(jīng)過足夠長時間后，下列說法正確的是（

）A．金屬棒a與b均做勻速直線運動且距離逐漸減小B．金屬棒a與b均做勻變速運動且加速度之比為1：2C．流過金屬棒a的電流大小為2FD．回路中的感應電動勢保持不變大小為FR15．（2023·山東煙臺·統(tǒng)考一模）(多選)如圖所示，水平面內(nèi)有兩根間距為d的光滑平行導軌，右端接有電容為C的電容器。一質(zhì)量為m的導體棒固定于導軌上某處，輕繩一端連接導體棒，另一端繞過定滑輪下掛一質(zhì)量為M的物塊。由靜止釋放導體棒，物塊下