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1、2023届高考物理一轮复习专题：法拉第电磁感应定律一、单选题（本大题共6题）1（2022广西宾阳中学二模）如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为，质量为边长为的正方形线框斜向穿进磁场，当刚进入磁场时，线框的速度为，方向与磁场边界成，若线框的总电阻为，则（）A线框穿进磁场过程中，框中电流的方向为B刚进入磁场时线框中感应电流为C刚进入磁场时线框所受安培力为D此时两端电压为2（2022江苏沛县教师发展中心二模）在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示。为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a，质量为m，电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直
2、磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（）A此时线框中的电功率为B此时线框的加速度为C此过程中回路产生的电能为D此过程中线框受到的磁场力先向左后向右3（2022广东东莞市光明中学二模）一直升机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示，如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则（）ABCD4（2022江苏南通模拟预测）如图所示，匀强磁场
3、中水平放置两足够长的光滑平行金属导轨，导轨的左侧接有黑箱。t=0时刻起电阻为R的导体棒ab以一定的初速度放上导轨向右运动，运动过程中棒始终与导轨垂直且与导轨电接触良好，不计导轨电阻。则（）A若黑箱中是电池，棒的最终速度与初速度有关B若黑箱中是线圈，棒做简谐运动C若黑箱中是电阻，棒的速度随位移均匀减小D若黑箱中是电容器，棒的最终速度与初速度无关5（2022江苏沛县教师发展中心二模）如图甲所示，等离子气流从左方连续以速度射入M和N两板间的匀强磁场中，直导线与M，N相连接，线圈A与直导线连接，线圈A内有如图乙所示变化的磁场，且规定向左为磁场B的正方向，则下列叙述正确的是（）A内导线互相排斥B内导线互
4、相吸引C内导线互相吸引D内导线互相吸引6（2022重庆南开中学三模）如图所示，在光滑的水平桌面上放置有一个由同种材料制成的粗细均匀的金属线框，总电阻为R。，各边交界处均为直角。竖直向下的匀强磁场磁感应强度大小为B，其左边界与线框边平行，其他方向上足够宽广。外力作用下，让线框沿方向以速度匀速进入磁场，边与磁场左边界重合时开始计时，则金属线框进入磁场的整个过程中，A、C间电势差，边所受安培力F随时间t变化的图像中正确的是（）ABCD二、多选题（本大题共6题）7（2022重庆市朝阳中学二模）如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长光滑平行金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的金属棒、垂直搁置于
5、导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上某一时刻同时给、以平行于导轨的初速度、。则两棒从开始运动至达到稳定速度的过程中（）A中的最大电流为B达到稳定速度时，其两端的电压为0C速度为时，其加速度比的小D、间距增加了8（2022广东模拟预测）如图，间距分别为L和3L的平行光滑导轨水平放置，其间存在竖直向下的匀强磁场，左、右两侧导轨上分别放置长度与导轨间距相等的两导体棒，两导体棒的材质相同，粗细相同。现给右侧导体棒一沿导轨向右的水平初速度，已知导轨足够长，导轨电阻不计，两导体棒与导轨始终垂直并接触良好，左侧导体棒始终未运动到右侧导轨，则以下所描绘两导体棒的速度、加速度和感应电流随时间变化的
6、图像可能正确的是（）A BC D9（2022山东鱼台县第一中学二模）如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成=30放置，两导轨间距为L=0.5m，M、P两点间接有阻值为R=2的电阻。一根质量为m=0.4kg、电阻为r=1的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，其余电阻不计。现让ab杆由静止开始沿导轨下滑，已知ab杆从静止释放到达到最大速度过程中通过R的电量为q=2C，对 ab杆的运动过程，下列说法正确的是（） Aab杆下滑的最大速度vm=6m/sB该过程中ab杆沿导轨下滑的距离
7、x=6mC该过程中电阻R产生的焦耳热Q=4.8JD该过程中ab杆运动的时间t=2.2s10（2022福建福州模拟预测）在甲、乙、丙、丁四图中，除导体棒ab可以移动外，其余部分均固定不动，图中的R为定值电阻，导体棒和导轨电阻均不计，导体棒和导轨之间的摩擦力也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直于水平面（即纸面）向下的匀强磁场中，导轨足够长。图甲、乙、丙中的导体棒ab均受外力F的作用，其中图甲、丙中外力F为恒力，图乙中外力F的功率恒定，图丙中的电容器C原来不带电，图丁中的电容器C已充电，四个图中导体棒ab从静止到最终做匀速运动的是（）A图甲B图乙C图丙D图丁11（2022广东罗定邦中学三模
8、）如图，MN和PQ是电阻不计的平行光滑金属导轨，金属棒与导轨间接触良好，其间距为L，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A通过电阻R的电流方向为从Q到NB金属棒刚进入磁场时产生的感应电动势为C通过金属棒的电荷量为D金属棒产生的焦耳热为mgh12（2022宁夏石嘴山市第三中学模拟预测）如图所示，电阻不计的水平U形光滑导轨上接一个阻值为的电阻，放在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中，一个半径为L、质量为、电阻为的半圆形
9、硬导体棒（直径与导轨垂直，并接触良好），在水平向右的恒定外力的作用下，由静止开始运动，当速度为时，位移为，下列说法正确的是（）A此时两端电压为B此时杆克服安培力做功的功率为C此过程中导体棒的平均速度小于D此过程中通过电阻的电荷量为三、解答题（本大题共6题）13（2022湖北公安县第三中学二模）如图所示，在竖直平面内有一上下边界均水平，垂直线框所在平面的匀强磁场，磁感应强度。正方形单匝金属线框在磁场上方处，质量为，边长为，总阻值为。现将线框由静止释放，下落过程中线框边始终与磁场边界平行，边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为，不计空气阻力，重力加速度取。求（1）边刚进入磁场时，克服安培力做功的
10、功率（2）匀强磁场区域的高度H。（3）线框通过整个磁场区域所用时间t。14（2022上海黄浦二模）如图（a），竖直平面内有一宽L=0.2m、足够长的平行光滑导轨，导轨间接有阻值为0.2的定值电阻R，导轨电阻不计。垂直于导轨平面存在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场。t=0时，质量m=0.01kg、电阻不计的导体棒PQ以v0=4m/s的初速度从导轨底端向上运动，t=0.2s时到达最高点，后又沿导轨下滑，到达底端前已经做匀速运动，运动中PQ与导轨始终垂直且保持良好接触。（重力加速度取10m/s2） （1）求t=0时PQ棒的加速度大小a； （2）求PQ棒匀速运动时的速度大小vt； （3）求PQ棒匀速运
11、动时电阻R的热功率PR； （4）在图（b）中定性画出PQ棒运动的速度v随时间t变化的关系图像。（以向上为速度正方向） 15（2022上海交大附中模拟预测）如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，虚线左侧接有如图所示的电路，R0=10，R为一电阻性原件，其阻值与其两端电压成正比，即R=kU，式中k=2A-1。将有一定质量的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒和导轨的电阻不计。虚线右侧部分处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。在电键S断开时，对金属棒施加一水平向右的拉力F，当棒向右的速度v0=1m/s时，F的功率P=0
12、.6W，此刻（t0）开始计时，并保持F的功率一直不变。试问：(1)t0时金属棒中电流的方向是怎样的？电流的大小是多少A？(2)从t0时刻起金属棒在达到最大速度的过程中做的是一种怎样的运动？最大速度是多少m/s？(3)若金属棒速度最大时闭合电键S，则闭合瞬间金属棒中的电流如何变化？此后，金属棒的感应电动势最终将趋于多少V？16（2022黑龙江哈师大附中模拟预测）如图甲所示，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距为，和 是并联在导轨一端的电阻，且，ab是垂直导轨放置的质量为的导体棒，导轨和导体棒之间的动摩擦因数各处均相同。从零时刻开始，对ab施加一个大小为，方向
13、水平向左的恒定拉力，使其从静止开始沿导轨滑动，滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触，图乙是棒的-t图像，其中O点为坐标原点，其坐标为（0，0），AO是图像在O点的切线，AB是图像的渐近线。除 以外，其余部分的电阻均不计，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知当棒的位移为10m时，其速度达到了最大速度。 求（结果可以保留分数）（1）导体棒ab运动中受的摩擦力f的大小和磁感应强度B的大小；（2）在导体棒ab的位移为10m过程中电阻上产生的焦耳热；（3）若在导体棒ab的位移为10m时立即将恒定拉力F撤掉，此后导体棒ab滑行到停止的过程中流过的电量为，求摩擦力在导体棒ab整个运动过程的平均功率。17（
14、2022江苏沛县教师发展中心三模）如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒（其电阻不计）垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。（1）求导体棒下滑的最大速度；（2）求棒速度为时的加速度a；（3）若导体棒从静止加速到的过程中，通过R的电量，求R产生的热量Q。18（2022河南洛阳二模）如图所示，电阻可忽略的足够长的平行金属导轨间距，倾角，导轨上端接一阻值的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直于轨道平面向上。阻值，质量的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端
15、某处由静止释放，下滑距离时金属棒开始匀速运动，金属棒与导轨之间的动摩擦因数，重力加速度，求：（1）金属棒匀速运动的速度大小；（2）从开始释放到刚好开始匀速运动的过程中，金属棒产生的焦耳热Qr；（3）金属棒从开始释放到刚好开始匀速运动所用的时间t。试卷第10页，共10页参考答案：1C2A3B4C5B6C7AD8CD9ABD10ABD11AB12BD13（1）9W；（2）0.65m；（3）0.7s14（1）；（2）2m/s；（3）0.2W；（4）15(1)方向由d指向c，0.5A；(2)作加速度减小的加速直线运动，2.4m/s；(3)电流变大，1V16（1）0.5N，0.5T；（2）；（3）0.4W17（1）；（2）2m/s2；（3）0.04J18（1） 0.5m/s；（2） ；（3） 3s答案第1页，共1页