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文档格式
docx
文档大小
2.037 MB
文档页数
31 页
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2026-03-10 03:44:14

文档内容

2023 年高考物理二轮复习讲练测(新高考专用) 专题四 电路和电磁感应(练) 专题4.2 电磁感应 第一部分:练真题 【2022年真题】 1、(2022·重庆卷·T13)某同学以金属戒指为研究对象,探究金属物品在变化磁场中的热效应。如图所示, 戒指可视为周长为L、横截面积为S、电阻率为 的单匝圆形线圈,放置在匀强磁场中,磁感应强度方向垂直 于戒指平面。若磁感应强度大小在 时间内从0均匀增加到 ,求: (1)戒指中的感应电动势和电流; (2)戒指中电流的热功率。 2、(2022·重庆卷·T7)如图1所示,光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上,轨道间连接一可变电阻,导 体杆与轨道垂直并接触良好(不计杆和轨道的电阻),整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在 水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所 示。其中,第一次对应直线①,初始拉力大小为F,改变电阻阻值和磁感应强度大小后,第二次对应直线②, 0 初始拉力大小为2F,两直线交点的纵坐标为3F。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为k、电阻 0 0 的阻值之比为m、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为n,则k、m、n可能为( ) A. k = 2、m = 2、n = 2 B. C. D. 3、(2022·海南卷·T18)光滑的水平长直轨道放在匀强磁场 中,轨道宽 ,一导体棒长也为,质量 ,电阻 ,它与导轨接触良好。当开关与a接通时,电源可提供恒定的 电流, 电流方向可根据需要进行改变,开关与b接通时,电阻 ,若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完 成,求: ①当棒中电流由M流向N时,棒的加速度的大小和方向是怎样的? ②当开关始终接a,要想在最短时间内使棒向左移动 而静止,则棒的最大速度是多少? ③要想棒在最短时间内向左移动7m而静止,则棒中产生的焦耳热是多少? 4、(2022·江苏卷·T5)如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀 强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为 , 、k为常量,则图中半径为R的单匝圆形线圈中 产生的感应电动势大小为( ) A. B. C. D. 5、(2022·上海卷·T20)宽L=0.75m的导轨固定,导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=0.4T的匀强磁 场。虚线框I、II中有定值电阻R0和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆以恒定速率向 右运动,图甲和图乙分别为变阻器全部接入和一般接入时沿abcda方向电势变化的图像。求: (1)匀强磁场的方向; (2)分析并说明定值电阻R 在I还是在II中,并且R 大小为多少? 0 0 (3)金属杆运动的速率; (4)滑动变阻器阻值为多大时变阻器的功率最大?并求出该最大功率P 。 m6、(2022·上海卷·T12)如图,一个正方形导线框以初速度v0向右穿过一个有界的匀强磁场。线框两次速 度发生变化所用时间分别为t 和t 以及这两段时间内克服安培力做的功分别为W 和W,则( ) 1 2 1 2 A. t<t,W<W, B. t<t,W>W,C. t>t,W<W, D. t>t,W>W,7、 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 (2022·辽宁卷·T15)如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L。 区域有匀强磁场,磁 感应强度大小为B,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度 向右运动,磁场内的细金属 杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m,在导轨间的 电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。 的 (1)求M刚进入磁场时受到 安培力F的大小和方向; (2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为 ,求:①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q; ②初始时刻N到 的最小距离x; (3)初始时刻,若N到 的距离与第(2)问初始时刻的相同、到 的距离为 ,求M出磁场后不 与N相撞条件下k的取值范围。8、(2022·湖南卷·T10)如图,间距 的U形金属导轨,一端接有 的定值电阻 ,固定在高 的绝缘水平桌面上。质量均为 的匀质导体棒a和b静止在导轨上,两导体棒与导轨接触良好且 始终与导轨垂直,接入电路的阻值均为 ,与导轨间的动摩擦因数均为0.1(设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力),导体棒 距离导轨最右端 。整个空间存在竖直向下的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度大 小为 。用 沿导轨水平向右的恒力拉导体棒a,当导体棒a运动到导轨最右端时,导体棒b刚要 滑动,撤去 ,导体棒a离开导轨后落到水平地面上。重力加速度取 ,不计空气阻力,不计其他电阻, 下列说法正确的是( ) A. 导体棒a离开导轨至落地过程中,水平位移为 B. 导体棒a离开导轨至落地前,其感应电动势不变 C. 导体棒a在导轨上运动的过程中,导体棒b有向右运动的趋势 D. 导体棒a在导轨上运动的过程中,通过电阻 的电荷量为 9、(2022·广东卷·T1)如图所示,水平地面( 平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导 线。P、M和N为地面上的三点,P点位于导线正上方, 平行于y轴, 平行于x轴。一闭合的圆形金 属线圈,圆心在P点,可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动,运动过程中线圈平面始终与地面平行。下 列说法正确的有( )A. N点与M点的磁感应强度大小相等,方向相同 B. 线圈沿PN方向运动时,穿过线圈的磁通量不变 C. 线圈从P点开始竖直向上运动时,线圈中无感应电流 D. 线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等 10、(2022·广东卷·T4)图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈, ,二者轴线在同一平面内且相互垂直,两线圈到其轴线交点O的距离相等,且均连接阻值为R的电阻, 转子是中心在O点的条形磁铁,绕O点在该平面内匀速转动时,两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、 自感及两线圈间的相互影响,下列说法正确的是( ) A. 两线圈产生的电动势的有效值相等 B. 两线圈产生的交变电流频率相等 C. 两线圈产生 的电动势同时达到最大值 D. 两电阻消耗的电功率相等 11、(2022·山东卷·T12)如图所示, 平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为 的扇 形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场。边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在 平面内 以角速度 顺时针匀速转动, 时刻,金属框开始进入第一象限。不考虑自感影响,关于金属框中感应电 动势E随时间t变化规律的描述正确的是( )A. 在 到 的过程中,E一直增大 B. 在 到 的过程中,E先增大后减小 C. 在 到 的过程中,E的变化率一直增大 D. 在 到 的过程中,E的变化率一直减小 12、(2022·全国甲卷·T20)如图,两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左 端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上,与导轨垂直, 且接触良好,导轨电阻忽略不计,整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时,电容器所带的电荷量为 Q,合上开关S后,( ) A. 通过导体棒 电流的最大值为 B. 导体棒MN向右先加速、后匀速运动 C. 导体棒 速度最大时所受的安培力也最大 D. 电阻R上产生的焦耳热大于导体棒 上产生的焦耳热 13、(2022·全国甲卷·T16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径 相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为 和 。则( ) . A B. C. D. 14、(2022·浙江1月卷·T13)如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感 应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为 、高度为 h、半径为r、厚度为d(d r),则( ) ≪ A. 从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向 B. 圆管的感应电动势大小为 C. 圆管的热功率大小为 D. 轻绳对圆管的拉力随时间减小 15、(2022·浙江1月卷·T21)如图所示,水平固定一半径r=0.2m的金属圆环,长均为r,电阻均为R 的两 0 金属棒沿直径放置,其中一端与圆环接触良好,另一端固定在过圆心的导电竖直转轴OO′上,并随轴以角速 度 =600rad/s匀速转动,圆环内左半圆均存在磁感应强度大小为B 的匀强磁场。圆环边缘、与转轴良好接触 1 的电刷分别与间距l 的水平放置的平行金属轨道相连,轨道间接有电容C=0.09F的电容器,通过单刀双掷开关 1 S可分别与接线柱1、2相连。电容器左侧宽度也为l、长度为l、磁感应强度大小为B 的匀强磁场区域。在磁 1 2 2 场区域内靠近左侧边缘处垂直轨道放置金属棒ab,磁场区域外有间距也为l 的绝缘轨道与金属轨道平滑连接, 1 在绝缘轨道的水平段上放置“[”形金属框fcde。棒ab长度和“[”形框的宽度也均为l、质量均为 1 m=0.01kg,de与cf长度均为l=0.08m,已知l=0.25m,l=0.068m,B=B=1T、方向均为竖直向上;棒ab和 3 1 2 1 2“[”形框的cd边的电阻均为R=0.1 ,除已给电阻外其他电阻不计,轨道均光滑,棒ab与轨道接触良好且 运动过程中始终与轨道垂直。开始时开关S和接线柱1接通,待电容器充电完毕后,将S从1拨到2,电容器 放电,棒ab被弹出磁场后与“[”形框粘在一起形成闭合框abcd,此时将S与2断开,已知框abcd在倾斜轨 道上重心上升0.2m后返回进入磁场。 (1)求电容器充电完毕后所带的电荷量Q,哪个极板(M或N;)带正电? (2)求电容器释放的电荷量 ; (3)求框abcd进入磁场后,ab边与磁场区域左边界的最大距离x。 v 16、(2022·全国乙卷·T24)如图,一不可伸长的细绳的上端固定,下端系在边长为 的正方形金 属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平,其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知构成金 属框的导线单位长度的阻值为 ;在 到 时间内,磁感应强度大小随时间t的变 化关系为 。求: (1) 时金属框所受安培力的大小; (2)在 到 时间内金属框产生的焦耳热。 【2021年真题】 1、(2021·重庆卷·T3)某眼动仪可以根据其微型线圈在磁场中随眼球运动时所产生的电流来追踪眼球的运 动。若该眼动仪线圈面积为S,匝数为N,处于磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面最初平行于磁场,经 过时间t后线圈平面逆时针转动至与磁场夹角为θ处,则在这段时间内,线圈中产生的平均感应电动势的大小和感应电流的方向(从左往右看)为 A. ,逆时针。 B. ,逆时针。 C. ,顺时针。 D. ,顺时针。 2、(2021·北京卷·T11)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师 建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是 ( ) A. 未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 B. 未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用 C. 接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势 D. 接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用 3、(2021·北京卷·T7)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻, 质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的 初速度v开始运动,最终停在导体框上。在此过程中 ( ) 0A. 导体棒做匀减速直线运动 B. 导体棒中感应电流的方向为 C. 电阻R消耗的总电能为 D. 导体棒克服安培力做的总功小于 4、(2021·全国甲卷·T21)由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈,两线圈的质量相 等,但所用导线的横截面积不同,甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开 始下落,一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域,磁场的上边界水平,如图所示。不计空气阻力, 已知下落过程中线圈始终平行于纸面,上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前,可能出 现的是( ) A. 甲和乙都加速运动 B. 甲和乙都减速运动 C. 甲加速运动,乙减速运动 D. 甲减速运动,乙加速运动 5、(2021·广东卷·T10)如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨 和 , 与 平行, 是以O为 圆心的圆弧导轨,圆弧 左侧和扇形 内有方向如图的匀强磁场,金属杆 的O端与e点用导线相接, P端与圆弧 接触良好,初始时,可滑动的金属杆 静止在平行导轨上,若杆 绕O点在匀强磁场区内 从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )A. 杆 产生的感应电动势恒定 B. 杆 受到的安培力不变 C. 杆 做匀加速直线运动 D. 杆 中的电流逐渐减小 6、(2021·河北卷·T7)如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨 间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点,狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为 ,一电容为C的电容 器与导轨左端相连,导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所 有电阻,下列说法正确的是( ) A. 通过金属棒的电流为 B. 金属棒到达 时,电容器极板上的电荷量为 C. 金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电 D. 金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定 7、(2021·河北卷·T5)如图,距离为d的两平行金属板P、Q之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为 , 一束速度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间,相距为L的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的 匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,导轨平面与水平面夹角为 ,两导轨分别与P、Q相连,质量为m、电阻为R的金属棒 垂直导轨放置,恰好静止,重力加速度为g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子 重力,下列说法正确的是( ) A. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上, B. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下, C. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向上, D. 导轨处磁场的方向垂直导轨平面向下, 8、(2021·湖南卷·T10)两个完全相同的正方形匀质金属框,边长为 ,通过长为 的绝缘轻质杆相连, 构成如图所示的组合体。距离组合体下底边 处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边 界水平,高度为 ,左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度 水平无旋转抛出,设置合 适的磁感应强度大小 使其匀速通过磁场,不计空气阻力。下列说法正确的是( ) A. 与 无关,与 成反比 B. 通过磁场的过程中,金属框中电流的大小和方向保持不变C. 通过磁场的过程中,组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等 D. 调节 、 和 ,只要组合体仍能匀速通过磁场,则其通过磁场的过程中产生的热量不变 9、(2021·江苏卷·T5)在光滑桌面上将长为 的软导线两端固定,固定点的距离为 ,导线通有电流 I,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力为( ) A. B. C. D. 10、(2021·辽宁卷·T9)如图(a)所示,两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定,顶 端接有阻值为R的电阻,垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场,t=0时磁场方向垂直纸面向里。 在t=0到t=2t 的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端L处;t=2t 时,释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨 0 0 接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则( ) A. 在 时,金属棒受到安培力的大小为 B. 在t=t 时,金属棒中电流的大小为 0 C. 在 时,金属棒受到安培力的方向竖直向上 D. 在t=3t 时,金属棒中电流的方向向右 0 11、(2021·山东卷·T12)如图所示,电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场 方向均垂直斜面向上,Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加,Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区 域中a处由静止释放,进入Ⅱ区后,经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。 在第一次下行和上行的过程中,以下叙述正确的是( )A. 金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度 B. 金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度 C. 金属棒不能回到无磁场区 D. 金属棒能回到无磁场区,但不能回到a处 12、(2021·山东卷·T8)迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由 两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中 形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨 道上。已知卫生离地平均高度为H,导体绳长为 ,地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大 小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为( ) A. B. C. D. 13、(2021·福建卷·T7)如图,P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为L,导轨足够长 且电阻可忽略不计。图中 矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B的匀强磁场。在 时刻,两均匀金属棒a、b分别从磁场边界 、 进入磁场,速度大小均为 ;一段时间后,流经a棒 的电流为0,此时 ,b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b相同材料制成,长度均为L,电阻分别为R 和 ,a棒的质量为m。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,a、b棒没有相碰,则( )A. 时刻a棒加速度大小为 B. 时刻b棒的速度为0 C. 时间内,通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍 D. 时间内,a棒产生的焦耳热为 14、(2021·浙江省6月卷·T2)一种探测气体放电过程的装置如图甲所示,充满氖气( )的电离室中有 两电极与长直导线连接,并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内,以导线为对称轴 安装一个用阻值 的细导线绕制、匝数 的圆环形螺线管,细导线的始末两端c、d与阻值 的电阻连接。螺线管的横截面是半径 的圆,其中心与长直导线的距离 。气 体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I,其 图像如图乙所示。为便于计算,螺线管内各处 的磁感应强度大小均可视为 ,其中 。 (1)求 内通过长直导线横截面的电荷量Q; (2)求 时,通过螺线管某一匝线圈的磁通量 ; (3)若规定 为电流的正方向,在不考虑线圈自感的情况下,通过计算,画出通过电阻R的 图像; (4)若规定 为电流的正方向,考虑线圈自感,定性画出通过电阻R的 图像。15、(2021·天津卷·T12)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨 、 间距 ,其电阻不 计,两导轨及其构成的平面均与水平面成 角,N、Q两端接有 的电阻。一金属棒 垂直导轨 放置, 两端与导轨始终有良好接触,已知 的质量 ,电阻 ,整个装置处在垂直于导轨 平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小 。 在平行于导轨向上的拉力作用下,以初速度 沿导轨向上开始运动,可达到最大速度 。运动过程中拉力的功率恒定不变,重力加速度 。 (1)求拉力的功率P; (2) 开始运动后,经 速度达到 ,此过程中 克服安培力做功 ,求该过 程中 沿导轨的位移大小x。 16、(2021·湖北卷·T16)如图(a)所示,两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨,竖直固定 在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向里,磁感应强度大小为B。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值 为R的电阻。元件Z的 图像如图(b)所示,当流过元件Z的电流大于或等于 时,电压稳定为U。质 m量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动,运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回 路中的电流对原磁场的影响,重力加速度大小为g。为了方便计算,取 , 。以下计算结 果只能选用m、g、B、L、R表示。 (1)闭合开关S。,由静止释放金属棒,求金属棒下落的最大速度v; 1 (2)断开开关S,由静止释放金属棒,求金属榨下落的最大速度v; 2 的 (3)先闭合开关S,由静止释放金属棒,金属棒达到最大速度后,再断开开关S。忽略回路中电流突变 时间, 求S断开瞬间金属棒的加速度大小a。 17、(2021·海南卷·T18)如图,间距为l的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中, 磁场的磁感应强度大小为B,导轨左端接有阻值为R的定值电阻,一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在 水平外力作用下以速度v 向右做匀速直线运动,此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u。设金属杆内 0 0 做定向移动的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好,除了电阻R以外不计其它电阻。 (1)求金属杆中的电流和水平外力的功率; (2)某时刻撒去外力,经过一段时间,自由电子沿金属杆定向移动的速率变为 ,求: (i)这段时间内电阻R上产生的焦耳热; (ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。 18、(2021·全国乙卷·T25)20如图,一倾角为 的光滑固定斜面的顶端放有质量 的U型导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻 的金属棒 的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路 ; 与斜面底边平行,长度 。初始时 与 相距 ,金属棒与导体框同时由静 止开始下滑,金属棒下滑距离 后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与 斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的 边 正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强 度大小 ,重力加速度大小取 。求: (1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小; (2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数; (3)导体框匀速运动的距离。 19、(2021·浙江1月卷·T22)嫦娥五号成功实现月球着陆和返回,鼓舞人心。小明知道月球上没有空气, 无法靠降落伞减速降落,于是设计了一种新型着陆装置。如图所示,该装置由船舱、间距为l的平行导轨、产 生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁体和“∧”型刚性线框组成,“∧”型线框ab边 可沿导轨滑动并接触良好。船舱、导轨和磁体固定在一起,总质量为m 整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间 1 的速度大小为v,接触月球表面后线框速度立即变为零。经过减速,在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱 0 已可视为匀速。已知船舱电阻为3r,“∧”型线框的质量为m,其7条边的边长均为l,电阻均为r;月球表 2 面的重力加速度为g/6。整个运动过程中只有ab边在磁场中,线框与月球表面绝缘,不计导轨电阻和摩擦阻力。 (1)求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框ab边产生的电动势E; (2)通过画等效电路图,求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过ab型线框的电流I; 0 (3)求船舱匀速运动时的速度大小v; (4)同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为C的电容器,在着陆减速过程中还可以回收部分能 量,在其他条件均不变的情況下,求船舱匀速运动时的速度大小 和此时电容器所带电荷量q。【2020年真题】 1、(2020·全国I卷·T21)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。 ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉 动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平 行。经过一段时间后( ) A. 金属框的速度大小趋于恒定值 B. 金属框的加速度大小趋于恒定值 C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D. 导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 2、(2020·山东卷·T12)如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向 相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外 力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动)。从图示位置开始计时,4s末bc边刚好进入磁场。在 此过程中,导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为F ,二者与时间t的关系图像,可能正 ab 确的是( )A. B. C. D. 3、(2020·浙江7月卷·T12)如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感 应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴 上,随 轴以角速度 匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器, 有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其它电阻和摩擦,下列说法正确的是 ( ) A. 棒产生的电动势为 B. 微粒的电荷量与质量之比为 C. 电阻消耗的电功率为 D. 电容器所带的电荷量为 4、(2020·浙江1月卷·T8)如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。 时开关S打到b 端, 时 回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则( )A. 回路的周期为0.02s B. 回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时线圈中磁场能最大 D. 时回路中电流沿顺时针方向 5、(2020·江苏卷·T3)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度 和 大小相等、方向相反。金属圆环的直 径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是( ) . A 同时增大 减小 B. 同时减小 增大 C. 同时以相同的变化率增大 和 D. 同时以相同的变化率减小 和 6、(2020·北京卷·T8)如图所示,在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速 旋转,小磁针发生偏转。下列说法正确的是( ) A. 偏转原因是圆盘周围存在电场B. 偏转原因是圆盘周围产生了磁场 C. 仅改变圆盘的转动方向,偏转方向不变 D. 仅改变圆盘所带电荷的电性,偏转方向不变 7、(2020·全国III卷·T24)如图,一边长为l 的正方形金属框abcd固定在水平面内,空间存在方向垂直于 0 水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度大于 的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑 过,滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上,导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电 阻为r,金属框电阻可忽略。将导体棒与a点之间的距离记为x,求导体棒所受安培力的大小随x( )变化的关系式。 8、(2020·江苏卷·T21)如图所示,电阻为 的正方形单匝线圈 的边长为 , 边与匀强磁 场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为 。在水平拉力作用下,线圈以 的速 度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中: (1)感应电动势的大小E; (2)所受拉力的大小F; (3)感应电流产生的热量Q。 9、(2020·天津卷·T11)如图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形 硬质金属框abcd放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻 ,边长 。求(1)在 到 时间内,金属框中的感应电动势E; (2) 时,金属框ab边受到的安培力F的大小和方向; (3)在 到 时间内,金属框中电流的电功率P。 10、(2020·浙江7月卷·T22)如图1所示,在绝缘光滑水平桌面上,以O为原点、水平向右为正方向建立 x轴,在 区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长 、电阻 的 正方形线框 ,当平行于磁场边界的 边进入磁场时,在沿x方向的外力F作用下以 的速度做 匀速运动,直到 边进入磁场时撤去外力。若以 边进入磁场时作为计时起点,在 内磁感应强 度B的大小与时间t的关系如图2所示,在 内线框始终做匀速运动。 (1)求外力F的大小; (2)在 内存在连续变化的磁场,求磁感应强度B的大小与时间t的关系; (3)求在 内流过导线横截面的电荷量q。 11、(2020·北京卷·T18)如图甲所示, 匝的线圈(图中只画了2匝),电阻 ,其两端与一 个 的电阻相连,线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻 的电流方向; (2)求线圈产生的感应电动势 ; (3)求电阻 两端的电压 。 12、(2020·北京卷·T20)某试验列车按照设定的直线运动模式,利用计算机控制制动装置,实现安全准确 地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大 小 随速度 的变化曲线。 (1)求列车速度从 降至 经过的时间t及行进的距离x。 (2)有关列车电气制动,可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中,回路 中的电阻阻值为 ,不计金属棒 及导轨的电阻。 沿导轨向右运动的过程,对应列车的电气制动过程, 可假设 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时, 其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的 点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关 系,并在图1中画出图线。 (3)制动过程中,除机械制动和电气制动外,列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从 减到 的过程中,在哪个速度附近所需机械制动最强? (注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)13、(2020·海南卷·T13)如图,足够长的间距 的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内,导 轨间存在一个宽度 的匀强磁场区域,磁感应强度大小为 ,方向如图所示.一根质量 ,阻值 的金属棒a以初速度 从左端开始沿导轨滑动,穿过磁场区域后,与另 一根质量 ,阻值 的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞,两金属棒始终与导轨垂 直且接触良好,导轨电阻不计,则( ) A. 金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动 B. 金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流 C. 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中,金属棒b上产生的焦耳热为 D. 金属棒a最终停在距磁场左边界 处 第二部分:练新题 1、(2023·广东省广州市一中高三下学期开学统测)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平 面内的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时,棒ab以初速度v 向右滑 0 动。运动过程中,ab、cd始终与导轨垂直并接触良好,两者速度分别用v、v 表示,回路中的电流用I表示。 1 2 下列图像中可能正确的是( )A. B. C. D. 2、(2023·河南省漯河市中学高三下学期开学摸底)如图所示,两条光滑平行的金属导轨水平放置,导轨间 距为d,导轨右端 之间接有阻值为R的定值电阻。导轨之间存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁 场。将一根质量为m、长度为 ( )的金属棒 放在导轨左端,接入导轨的阻值为r,水平恒力F作 用在金属棒中点,当金属棒运动位移s时达到最大速度后撤去恒力F,金属棒最后静止于水平导轨靠近右端处。 已知金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,则( ) A. 电阻R中电流方向为从N到M B. 金属棒达到的最大速度为 C. 水平恒力做的功为 D. 整个过程中电阻R产生的焦耳热为 3、(2023·广东省广州市一中高三下学期开学统测)如图所示,在纸面内有半圆形轻质导体框,O为圆心, 的 圆半径长为L,AO段、弧AB段 电阻均为r,BO段导体的电阻可忽略,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面 向里的匀强磁场的边界与半圆直径重合,现用外力使导体框在纸面内绕O点以角速度 沿顺时针方向,从图示位置匀速转动一周,下列说法正确的是( ) A. 圆弧AB段内电流方向总是从A流向B B. 转动的前半周内AB两端电压为 C. 转动的后半周内通过O点的电量为 D. 外力对线框做的功为 4、(2023·广东省东莞市高三上学期期末)如图所示,金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑 金属导轨上,棒与导轨接触良好,棒AB和导轨电阻均忽略不计。导轨左端接有电阻R,垂直于导轨平面的匀 强磁场向下穿过平面。现以水平向右的恒定外力F拉着棒AB从静止开始向右移动,t秒末棒AB速度为v,移 动的距离为L,且在t秒内速度大小一直在变化,则下列判断正确的是( ) A. t秒内AB棒所受的安培力方向水平向左,大小保持不变 的 B. t秒内外力F做 功等于电阻R上产生的焦耳热 C. t秒内AB棒做匀加速运动 D. t秒末外力F做功的功率小于 5、(2023届·河北省沧州市普通高中高三上学期期末)如图,间距为 的足够长平行导轨固定在水平面 上,导轨左端接阻值为 的电阻。导轨之间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 。一质量为 的金属杆从左侧水平向右以 的速度进入磁场,在水平外力控制下做匀减速运动, 后速度刚好减为零。杆与导轨间的动摩擦因数为0.1,忽略杆与导轨的电阻,重力加速度g取 。杆从进入磁场到静止过程 中,下列说法正确的是 ( ) A. 通过电阻的电荷量为 B. 整个过程中安培力做功为 C. 整个过程中水平外力做功为零 D. 水平外力对金属杆的冲量大小为 6、(2023届·河北省沧州市普通高中高三上学期期末)如图所示,粗细均匀的正方形导线框abcd放在倾角为 的绝缘光滑斜面上,通过轻质细线绕过光滑的定滑轮与木块相连,细线和线框共面、与斜面平行。距 线框cd边为 的MNQP区域存在着垂直于斜面、大小相等、方向相反的两个匀强磁场,EF为两个磁场的分 界线, 。现将木块由静止释放后,木块下降,线框沿斜面上滑,恰好匀速进入和离开匀强磁场。 已知线框边长为 、质量为 、电阻大小为R,木块质量也为 ,重力加速度为g,试求: (1)匀强磁场的磁感应强度B; (2)导线框通过匀强磁场过程中线框中产生的焦耳热Q。 7、(2023·天津市河东区高三上学期期末)世界多国都在加紧研制真空管道超高速磁悬浮列车,某研发团队 想要探究其电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装N匝正方形线框abcd,边长为L,线框总电阻为R。其平面 与水平轨道平行,小车总质量为m,其俯视图如图所示,小车到站需要减速时,在前方虚线PP’和QQ’之间设 置一竖直向上的匀强磁场,磁感应强为B。宽度为H,且H>L.若小车关闭引擎即将进入磁场前的速度为v,在 0 行驶过程中小车受到轨道阻力可忽略不计,不考虑车身其他金属部分的电磁感应现象。求:(1)cd边刚进入磁场时线框内感应电流的大小和方向: (2)cd边刚进入磁场时,小车的加速度大小: (3)若小车完全进入磁场时速度为 ,求在此过程中通过线圈的电荷量和线圈产生的焦耳热。 8、(2023·广东省茂名市电海中学高三下学期开学测试)如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置示意图。 在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场,每块磁场区域宽 ,高 ,磁感应强度大小均为 。电梯后方固定一个100匝矩形线圈,线圈总电阻为 ,高度为 ,宽度略大于磁场。已知某次电 梯运行试验中电梯总质量为 , 取 ,忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护,由静止从高处突然 失控下落时,求: (1)电梯下落速度达到 时,线圈内产生的感应电流大小; (2)若电梯下落 时速度达到 ,此过程中安培力对电梯做的功; (3)电梯可达到的最大速度。 9、(2023·河南省漯河市中学高三下学期开学摸底)如图所示,一个U形光滑金属框架开口向下,固定于倾角为 的斜面上,框架的宽度 。现将一根长度略大于框架宽度的金属条放置于框架上由静止 释放,已知金属条的质量 、电阻 ,其余电阻均不计,在金属条释放瞬间沿垂直斜面向下的 方向施加一磁感应强度大小为 的匀强磁场。金属条从静止下滑1.0 m时速度达到1.6 m/s,从释放到 通过金属条的电荷量 时恰好达到稳定状态。重力加速度 , , 求: (1)金属条从释放到达到稳定状态过程中回路产生的焦耳热; (2)金属条下滑1.0 m运动的时间。
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  95. /yingpanguazai/ssd/ssd1/www/wwww.yeyulingfeng.com/vendor/topthink/framework/src/think/contract/SessionHandlerInterface.php ( 0.87 KB )
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  97. /yingpanguazai/ssd/ssd1/www/wwww.yeyulingfeng.com/vendor/topthink/framework/src/think/Route.php ( 23.73 KB )
  98. /yingpanguazai/ssd/ssd1/www/wwww.yeyulingfeng.com/vendor/topthink/framework/src/think/route/RuleName.php ( 5.75 KB )
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  101. /yingpanguazai/ssd/ssd1/www/wwww.yeyulingfeng.com/vendor/topthink/framework/src/think/route/Rule.php ( 26.95 KB )
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