高中物理二輪復(fù)習(xí)-專題四-第16課時-電磁感應(yīng)

專題四電路與電磁感應(yīng)第16課時電磁感應(yīng)命題規(guī)律1.命題角度：(1)楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用；(2)電磁感應(yīng)中的圖象問題；(3)電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問題.2.常考題型：選擇題、計算題.內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN高考題型1楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用高考題型2電磁感應(yīng)中的圖象問題專題強(qiáng)化練高考預(yù)測高考題型3電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問題楞次定律

右手定則一般用于導(dǎo)體棒切割磁感線的情形1.感應(yīng)電流方向的判斷高考題型1楞次定律與法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙物體間的相對運動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——一般情況下為“增縮減擴(kuò)”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——一般情況下為“增反減同”.3.求感應(yīng)電動勢的方法(1)法拉第電磁感應(yīng)定律：(2)導(dǎo)體棒垂直切割磁感線：E＝BLv.(3)導(dǎo)體棒繞與磁場平行的軸勻速轉(zhuǎn)動：(4)線圈繞與磁場垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動：e＝nBSωsinωt.4.應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三點注意例1

(多選)(2018·全國卷Ⅲ·20)如圖1(a)，在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R，R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i，i的變化如圖(b)所示，規(guī)定從Q到P為電流正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢√考向一楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用√圖1例2

(多選)(2019·全國卷Ⅰ·20)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強(qiáng)磁場，其邊界如圖2(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上.t＝0時磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示；磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示.則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向√圖2√解析在0～t0時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向為順時針，圓環(huán)所受安培力水平向左；在t0～t1時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度反向增大，感應(yīng)電流的方向仍為順時針，圓環(huán)所受安培力水平向右，所以選項A錯誤，B正確；例3

(2018·全國卷Ⅰ·17)如圖3，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中點，O為圓心.軌道的電阻忽略不計.OM是有一定電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好.空間存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程Ⅰ)；再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B′(過程Ⅱ).在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則

等于√圖3解析通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為：依題意有：q1＝q2，1.電磁感應(yīng)中常見的圖象常見的有磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流、速度、安培力等隨時間或位移的變化圖象.2.解答此類問題的兩個常用方法(1)排除法：定性分析電磁感應(yīng)過程中某個物理量的變化情況，把握三個關(guān)注，快速排除錯誤的選項.這種方法能快速解決問題，但不一定對所有問題都適用.高考題型2電磁感應(yīng)中的圖象問題如某一過程的起點、終點、轉(zhuǎn)折點的感應(yīng)電動勢是否為零，電流方向(正負(fù))看電磁感應(yīng)的發(fā)生過程分為幾個階段，這幾個階段是否和圖象變化相對應(yīng)關(guān)注特殊時刻或特殊位置關(guān)注變化過程―→↓―→關(guān)注變化趨勢看圖象的斜率大小、圖象的曲直是否和物理過程相對應(yīng)，分析大小和方向的變化趨勢↓―→(2)函數(shù)關(guān)系法：根據(jù)題目所給的條件寫出物理量之間的函數(shù)關(guān)系，再對圖象作出判斷，這種方法得到的結(jié)果準(zhǔn)確、詳細(xì)，但不夠簡捷.例4

(2018·全國卷Ⅱ·18)如圖4，在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，區(qū)域?qū)挾染鶠閘，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下.一邊長為

l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運動.線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的正確圖線可能是√圖4解析設(shè)線路中只有一邊切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流為i.由分析知，選項D符合要求.例5

(多選)(2021·安徽蚌埠市高三期末)如圖5所示，光滑金屬導(dǎo)軌DCEF固定在水平面并處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，CD、EF平行且足夠長，CE是粗細(xì)均勻、電阻率一定的導(dǎo)體，且與EF夾角為θ(θ<90°)，CD和EF的電阻不計.導(dǎo)體棒MN與CE的材料、粗細(xì)均相同，用外力F使MN向右勻速運動，從E點開始計時，運動中MN始終與EF垂直且和導(dǎo)軌接觸良好.若圖中閉合電路的電動勢為E，電流為I，消耗的電功率為P，下列圖象正確的是√圖5√解析導(dǎo)體棒由E運動到C的過程中，切割磁感線的有效長度L＝vttanθ，設(shè)CE、MN中單位長度的電阻為R0，則回路中電阻回路中的感應(yīng)電動勢E1＝BLv＝Bv2ttanθ∝t，

感應(yīng)電流I1與t無關(guān)且為定值；導(dǎo)體棒勻速運動時，外力F1等于安培力，則F1＝BI1L＝BI1vttanθ∝t，消耗的電功率P1＝F1v＝BI1v2ttanθ∝t，當(dāng)導(dǎo)體棒過C點后，回路中切割磁感線的有效長度L′、回路中的電阻R′不變，感應(yīng)電動勢E′＝BL′v為定值，回路中的電流I′＝

也為定值，且I′＝I1，外力F′等于安培力，則F′＝BI′L′，也為定值；消耗的電功率P＝F′v也為定值.綜上所述，A、B正確，C、D錯誤.1.電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問題常出現(xiàn)的兩類情景：一是線框進(jìn)出磁場；二是導(dǎo)體棒切割磁感線運動.兩類情景都綜合了電路、動力學(xué)、能量知識，有時還會與圖象結(jié)合，解題方法有相通之處.分析思路如下：高考題型3電磁感應(yīng)中的動力學(xué)與能量問題2.求解焦耳熱Q的三種方法(1)焦耳定律：Q＝I2Rt，適用于電流恒定的情況；(2)功能關(guān)系：Q＝W克安(W克安為克服安培力做的功)；(3)能量轉(zhuǎn)化：Q＝ΔE(其他能的減少量).例6

(多選)(2021·全國甲卷·21)由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍.現(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止開始下落，一段時間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖6所示.不計空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平.在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是A.甲和乙都加速運動

B.甲和乙都減速運動C.甲加速運動，乙減速運動

D.甲減速運動，乙加速運動圖6√√解析設(shè)線圈下邊到磁場上邊界的高度為h，線圈的邊長為l，感應(yīng)電動勢為E＝nBlv，兩線圈材料相同(設(shè)密度為ρ0)，質(zhì)量相同(設(shè)為m)，則m＝ρ0×4nl×S，設(shè)材料的電阻率為ρ，則線圈電阻由牛頓第二定律有mg－F＝ma加速度與線圈的匝數(shù)、橫截面積無關(guān)，則甲和乙進(jìn)入磁場時，具有相同的加速度.故選A、B.例7

(多選)(2018·江蘇卷·9)如圖7所示，豎直放置的“

”形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等.金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計，重力加速度為g.金屬桿A.剛進(jìn)入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向下B.穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運

動時間C.穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd圖7√√解析穿過磁場Ⅰ后，金屬桿在磁場之間做加速運動，在磁場Ⅱ上邊緣的速度大于從磁場Ⅰ出來時的速度，因進(jìn)入磁場Ⅰ時速度等于進(jìn)入磁場Ⅱ時速度，大于從磁場Ⅰ出來時的速度，金屬桿在磁場Ⅰ中做減速運動，加速度方向向上，A錯.金屬桿在磁場Ⅰ中做減速運動，由牛頓第二定律知a隨著減速過程逐漸變小，即在前一段做加速度減小的減速運動；在磁場之間做加速度為g的勻加速直線運動，兩個過程位移大小相等，由v－t圖象(可能圖象如圖所示)可以看出前一段用時多于后一段用時，B對.由于進(jìn)入兩磁場時速度相等，由動能定理知，mg·2d－W安1＝0，可得W安1＝2mgd，即通過磁場Ⅰ產(chǎn)生的熱量為2mgd，故穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgd，C對.設(shè)剛進(jìn)入磁場Ⅰ時速度為v0，則由機(jī)械能守恒定律知例8

如圖8所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌的電阻不計.導(dǎo)軌頂端M、P兩點間接有滑動變阻器和阻值為R的定值電阻.一根質(zhì)量為m、電阻不計的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場.調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使得滑動變阻器接入電路的阻值為2R，讓ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.不計空氣阻力，重力加速度大小為g.(1)求ab下滑的最大速度vm；圖8答案見解析解析ab下滑的速度最大時，其切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E＝BLvm，ab桿所受安培力大小為：F安＝BIL，由受力平衡得mgsinθ＝BIL，(2)求ab下滑的速度最大時，定值電阻上消耗的電功率P；答案見解析解析由電功率公式有：P＝I2R，(3)若在ab由靜止開始至下滑到速度最大的過程中，定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，求該過程中ab下滑的距離x以及通過滑動變阻器的電荷量q.答案見解析解析由題意滑動變阻器接入電路的阻值為2R，為定值電阻的2倍，根據(jù)焦耳定律可知，滑動變阻器上產(chǎn)生的焦耳熱為2Q；由能量守恒定律可得：在ab由靜止開始至下滑到速度最大的過程中，穿過回路的磁通量的變化為：ΔΦ＝BLx，1.(多選)(2021·四川高三期末)圖9(a)所示是兩個同心且共面的金屬圓環(huán)線圈A和B，A中的電流按圖(b)所示規(guī)律變化，規(guī)定順時針方向為電流的正方向.下列說法中正確的是A.0～t1時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時

針方向B.0～t1時間內(nèi)，線圈B有擴(kuò)張的趨勢C.t1時刻，線圈B既沒有擴(kuò)張的趨勢，也沒有收縮的趨勢D.0～t2時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流大小、方向均不變圖9123高考預(yù)測√4√5解析在0～t1時間內(nèi)，線圈A中順時針方向的電流在減小，電流產(chǎn)生的磁場在減小，根據(jù)安培定則與磁場疊加原則可知，線圈B所處磁場的方向向里且在減小，根據(jù)楞次定律可知線圈B的感應(yīng)電流方向為順時針，兩線圈的電流同向，相互吸引，所以線圈B有收縮趨勢，選項A、B錯誤；t1時刻，線圈A中的電流為零，與線圈B沒有相互作用力，因此線圈B既沒有擴(kuò)張的趨勢，也沒有收縮的趨勢，選項C正確；12345t1～t2時間內(nèi)，線圈A中逆時針電流在增大，電流產(chǎn)生磁場在增強(qiáng)，根據(jù)安培定則與磁場疊加原則可知，線圈B所處磁場的方向向里，且在增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可知線圈B的感應(yīng)電流方向為順時針，所以0～t2時間內(nèi)，線圈B中的感應(yīng)電流方向不變，又由于線圈A中的電流變化率相同，因此線圈B中的感應(yīng)電流大小也不變，選項D正確.12345√2.(2021·江蘇蘇州市統(tǒng)考)一個閉合正三角形金屬框架，左邊豎直且與磁場右邊界平行，完全處于垂直框架平面向里的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)用外力F把框架水平勻速向右拉出磁場，如圖10所示，設(shè)正三角形金屬框架開始出磁場的時刻t＝0，則電動勢E、外力F和外力的功率P隨時間t的變化圖象正確的是123圖1045由P＝Fv可知，P與t2成正比例關(guān)系，選項D錯誤.123453.(多選)(2021·山東師范大學(xué)附中高三打靶卷)如圖11所示，半徑為2l的圓形金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，一根長也為2l、電阻為2R的金屬棒ab一端與導(dǎo)軌接觸良好，另一端固定在圓心處的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO′上，由電動機(jī)A帶動旋轉(zhuǎn).在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面、大小為B的勻強(qiáng)磁場，金屬導(dǎo)軌區(qū)域中心半徑為l的區(qū)域內(nèi)磁場豎直向上，其余部分磁場豎直向下.另有一質(zhì)量為m、長為l、電阻為R的金屬棒MN放置于固定在豎直平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌后面并與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距為l，處于大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.從圓形金屬導(dǎo)軌引出導(dǎo)線和通過電刷從轉(zhuǎn)軸引出導(dǎo)線與平行導(dǎo)軌連接.MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，MN與豎直平行導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，12345則下列說法正確的是A.MN中電流方向由M到NB.MN兩端電壓為Bl2ω圖11123√4√5解析MN處于靜止?fàn)顟B(tài)，豎直方向上受重力和靜摩擦力處于平衡，可知MN所受安培力方向垂直導(dǎo)軌向外(垂直紙面向外)，根據(jù)左手定則知，通過MN中的電流方向由M到N，A正確；12345123454.(多選)(2021·遼寧營口市高三期末)如圖12所示，在傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個勻強(qiáng)磁場區(qū)域.區(qū)域Ⅰ的磁場方向垂直斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，區(qū)域Ⅱ的磁場方向垂直斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場邊界MN、PQ、GH均平行于斜面底邊，MP、PG長均為L.一個質(zhì)量為m、電阻為R、邊長也為L的正方形導(dǎo)線框，由靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中ab邊始終與斜面底邊平行.t1時刻ab邊剛越過GH進(jìn)入磁場Ⅰ區(qū)域，此時導(dǎo)線框恰好以速度v1做勻速直線運動；t2時刻ab邊下滑到PQ與MN之間的某位置，此時導(dǎo)線框又恰好以速度v2做勻速直線運動.重力加速度為g，圖1212345下列說法中正確的是123√√45由牛頓第二定律得F安′－mgsinθ＝ma12345聯(lián)立解得v1∶v2＝9∶4，故B錯誤；從t1到t2的過程中，根據(jù)功能關(guān)系，導(dǎo)線框克服安培力做功的大小等于機(jī)械能的減少量，故C正確；從t1到t2的過程中，設(shè)導(dǎo)線框下降的高度為Δh，123455.(2021·天津市南開區(qū)高三期末)如圖13甲所示，水平面內(nèi)固定兩根間距L＝1m的長直平行光滑金屬導(dǎo)軌PQ、MN，其Q、N端接有阻值R＝1.5Ω的電阻，一質(zhì)量m＝0.1kg、接入電路的阻值r＝0.5Ω的導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置于距QN端d＝2m處，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸.整個裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時間變化的情況如圖乙所示.在0～1s內(nèi)，為了保持ab棒靜止，在棒的中點施加一平行于導(dǎo)軌平面的外力F0(未知)；1s后改用F＝0.5N的水平向左的恒力拉動ab棒，ab棒從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離x＝4.8m時速度恰好達(dá)到最大值.ab棒運動過程中始終與導(dǎo)軌保持垂直，導(dǎo)軌電阻不計.求：圖1312345(1)t＝1s時外力F0的大小和方向；1234答案0.25N方向向左5解析1s時，電動勢根據(jù)楞次定律，電流從b到a，電流的大小為根據(jù)左手定則，安培力方向向右F安＝ILB＝0.5×1×0.5N＝0.25N外力F0與F安平衡，兩者等大反向.F0＝F安所以F0大小為0.25N，方向向左.12345(2)ab棒的最大速度大小vm；1234答案4m/s

5解析ab棒達(dá)到最大速度后做勻速直線運動，拉力F向左，安培力F安′向右，二力平衡，F(xiàn)＝F安′其中安培力F安′＝I′LB電動勢E′＝BLvm12345(3)從t＝0到ab棒運動距離x＝4.8m的過程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR.1234答案1.575J5解析在第1s內(nèi)Q1＝I2Rt＝0.52×1.5×1J＝0.375J從t＝0到ab棒運動距離x＝4.8m的過程，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR＝Q1＋Q2解得QR＝1.575J.123451.(2020·江蘇卷·3)如圖1所示，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反.金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合.下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是A.同時增大B1減小B2B.同時減小B1增大B2C.同時以相同的變化率增大B1和B2D.同時以相同的變化率減小B1和B2保分基礎(chǔ)練1234567專題強(qiáng)化練8√91011圖1解析若同時增大B1減小B2，則穿過環(huán)向里的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向外，由安培定則，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是逆時針方向，故選項A錯誤；同理可推出，選項B正確，C、D錯誤.12345678910112.(2021·安徽安慶市一模)下列關(guān)于器材的原理和用途的說法正確的是A.變壓器可以改變交變電壓也能改變頻率B.扼流圈對交流的阻礙作用是因為線圈存在電阻C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化D.磁電式儀表中用來做線圈骨架的鋁框能起電磁阻尼的作用√1234567891011解析變壓器可以改變交變電壓但是不改變交流電頻率，A錯誤；扼流圈對交流的阻礙作用是因為線圈會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，B錯誤；真空冶煉爐的工作原理是金屬中產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化，C錯誤；鋁是導(dǎo)體，儀表指針偏轉(zhuǎn)時鋁框隨之轉(zhuǎn)動，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又會受到安培阻力，阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，屬于電磁阻尼，D正確.12345678910113.(多選)(2021·河北張家口市一模)如圖2所示軟鐵環(huán)上繞有M、N兩個線圈，M線圈通過滑動變阻器及開關(guān)與電源相連，N線圈連接電流表，下列說法正確的是A.開關(guān)閉合瞬間，通過電流表G的電流由a到bB.開關(guān)閉合穩(wěn)定后，通過電流表G的電流由b到aC.開關(guān)閉合穩(wěn)定后，將滑動變阻器滑片向右滑動，通過電流表G的電流

由a到bD.開關(guān)閉合穩(wěn)定后再斷開瞬間，通過電流表G的電流由a到b1234567圖2√891011√解析開關(guān)閉合瞬間，在線圈N中有向下增大的磁場，根據(jù)楞次定律，通過電流表G的電流由b到a，A錯誤；開關(guān)閉合穩(wěn)定后，線圈中的磁場不變，磁通量不變，電流表G中沒有電流，B錯誤；開關(guān)閉合穩(wěn)定后，將滑動變阻器滑片向右滑動，線圈M中電流減小，產(chǎn)生的磁場減弱，根據(jù)楞次定律，通過電流表G的電流由a到b，C正確；開關(guān)閉合穩(wěn)定后再斷開瞬間，線圈M中的磁場減弱，根據(jù)楞次定律，通過電流表G的電流由a到b，D正確.12345678910114.(多選)(2021·河北邯鄲市高三期末)如圖3所示，有一足夠大的光滑水平面上存在非勻強(qiáng)磁場，其磁場分布沿x軸方向均勻增大，沿y軸方向是不變的，磁場方向垂直紙面向外.現(xiàn)有一閉合的正方形金屬線框(線框有電阻)，質(zhì)量為m，以速度大小為v0、方向沿其對角線且與x軸成45°角開始運動，以下關(guān)于線框的說法中正確的是A.線框中的感應(yīng)電流方向沿順時針B.線框?qū)⒆鰟驕p速直線運動C.線框運動中產(chǎn)生的內(nèi)能為D.線框最終將靜止于平面上的某個位置圖3√√1234567891011解析穿過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律得線框中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流，A正確；因為安培力向左并逐漸減小，所以線框做加速度減小的減速曲線運動，B錯誤；12345678910115.(多選)(2021·廣東汕頭市一模)如圖4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(qiáng)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bB.在t＝3s時穿過螺線管的磁通量為

0.07WbC.在4～6s內(nèi)，R中電流大小為8AD.在4～6s內(nèi)，R兩端電壓Uab＝40V圖412345678√91011√解析在0～4s內(nèi)，原磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，則磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)磁場方向向右，再由安培定則可知R中的電流方向從b流向a，故A錯誤；由題圖乙可知，t＝3s時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝3.5T，則此時的磁通量Φ＝BS＝3.5×0.02Wb＝0.07Wb，故B正確；1234567891011√6.(2021·遼寧沈陽市高三下質(zhì)量監(jiān)測)如圖5甲所示，正五邊形硬導(dǎo)線框abcde固定在磁場中，磁場方向與線框平面垂直，圖乙表示該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系，t＝0時刻磁場方向垂直紙面向里.設(shè)垂直cd邊向下為安培力的正方向，在0～5t0時間內(nèi)，線框cd邊受到該磁場對它的安培力F隨時間t變化的關(guān)系圖象為圖51234567891011解析在0～2t0時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不變，則導(dǎo)線框的感應(yīng)電流方向不變，方向為順時針方向，則在0～t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向下，并均勻減小，在t0～2t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向上，并均勻增大；在2t0～3t0時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，導(dǎo)線框中無感應(yīng)電流，線框cd邊不受安培力；在3t0～5t0時間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不變，則導(dǎo)線框的感應(yīng)電流方向不變，方向為逆時針方向，則在3t0～4t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向下，并均勻減小，在4t0～5t0時間內(nèi)，線框cd邊受到的安培力向上，并均勻增大，故選B.12345678910117.(多選)(2021·寧夏銀川市唐徠回民中學(xué)檢測)如圖6甲所示，兩根足夠長的光滑固定金屬導(dǎo)軌ab、cd與水平面成θ＝30°，導(dǎo)軌間距離為l＝1m，電阻不計，一個阻值為R0的定值電阻與電阻箱并聯(lián)接在兩金屬導(dǎo)軌的上端，整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝1T.現(xiàn)將一質(zhì)量為m、不計電阻的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放，金屬棒下滑過程中與導(dǎo)軌接觸良好，且始終與導(dǎo)軌保持垂直，改變電阻箱的阻值R，測定金屬棒的最大速度vm，得到的關(guān)系如圖乙所示，g取10m/s2.爭分提能練圖61234567891011則下列說法正確的是A.金屬棒的質(zhì)量m＝0.2kgB.金屬棒的質(zhì)量m＝0.1kgC.定值電阻R0＝1ΩD.定值電阻R0＝2Ω12345678√91011√12345678910118.(多選)(2020·全國卷Ⅰ·21)如圖7，U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上，ab和dc邊平行，和bc邊垂直.ab、dc足夠長，整個金屬框電阻可忽略.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向右拉動金屬框，運動過程中，裝置始終處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，MN與金屬框保持良好接觸，且與bc邊保持平行.經(jīng)過一段時間后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圖712345678√√91011解析當(dāng)金屬框在恒力F作用下向右加速運動時，bc邊產(chǎn)生從c向b的感應(yīng)電流i，金屬框的加速度大小為a1，則有F－Bil＝Ma1；MN中感應(yīng)電流從M流向N，MN在安培力作用下向右加速運動，加速度大小為a2，則有Bil＝ma2，當(dāng)金屬框和MN都運動后，金屬框速度為v1，MN速度為v2，則電路中的感應(yīng)電流為i＝

，感應(yīng)電流從0開始增大，則a2從零開始增加，a1從

開始減小，加速度差值減小.當(dāng)a1＝a2時，得F＝(M＋m)a，a＝

恒定，由F安＝ma可知，安培力不再變化，則感應(yīng)電流不再變化，據(jù)i＝

知金屬框與MN的速度差保持不變，v－t圖象如圖所示，故A錯誤，B、C正確；12345678910111234567891011MN與金屬框的速度差不變，但MN的速度小于金屬框的速度，則MN到金屬框bc邊的距離越來越大，故D錯誤.9.(多選)(2019·全國卷Ⅱ·21)如圖8，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計.虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場.將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知PQ進(jìn)入磁場時加速度恰好為零.從PQ進(jìn)入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是圖81234567891011√√解析根據(jù)題述，PQ進(jìn)入磁場時加速度恰好為零，兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放，則兩導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場時的速度相同，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔足夠長，在PQ通過磁場區(qū)域一段時間后MN進(jìn)入磁場區(qū)域，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能是A；1234567891011若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔較短，在PQ沒有出磁場區(qū)域時MN就進(jìn)入磁場區(qū)域，則兩棒在磁場區(qū)域中運動時回路中磁通量不變，兩棒不受安培力作用，二者在磁場中做加速運動，PQ出磁場后，MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，且感應(yīng)電流一定大于I1，受到安培力作用，由于安培力與速度成正比，則MN所受的安培力一定大于MN的重力沿導(dǎo)軌平面方向的分力，所以MN一定做減速運動，回路中感應(yīng)電流減小，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能是D.123456789101110.(2021·福建漳州市一模)如圖9，兩根間距為L相互平行的光滑傾斜金屬長直導(dǎo)軌，與水平面的夾角θ＝30°，在兩導(dǎo)軌間有兩個垂直于導(dǎo)軌平面、方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B、寬度均為s的相鄰勻強(qiáng)磁場區(qū)域，金屬桿MN、PQ用絕緣桿固定連接形成“工”字形框架，間距也為s，與導(dǎo)軌緊密接觸且時刻與導(dǎo)軌垂直，使框架從距磁場上邊界一定距離處靜止釋放，框架進(jìn)入磁場過程中做勻速運動，且速度與框架離開磁場做勻速運動過程的速度相同.已知“工”字形框架的總質(zhì)量為m，金屬桿MN、PQ的電阻均為R，其余電阻不計，重力加速度為g.求：(1)框架剛釋放時，金屬桿PQ距磁場上邊界的距離；圖91