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2022届高中物理高考备考一轮总复习——电磁感应定律专题复习卷
一、单选题（共7题）
1．如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨间接有定值电阻，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中。棒从静止开始运动至达到最大速度的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．通过金属棒的电流方向向左
B．棒受到的安培力方向向下
C．棒重力势能的减少量等于其动能的增加量
D．棒机械能的减少量等于电路中产生的热量
2．MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，如图所示，则（　　）
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由a到b到d到c
B．若ad、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路电流为0
D．若ab、cd都向右运动，且两棒速度vcd>vab，则abdc回路有电流，电流方向由c到d到b到a
3．如图所示，定值电阻阻值为R，足够长的竖直框架的电阻可忽略。ef是一电阻不计的水平放置的导体棒，质量为m，棒的两端分别与ab、cd保持良好的接触，又能沿框架无摩擦下滑。整个装置放在与框架垂直的匀强磁场中，当ef从静止下滑经过一段时间后闭合S，则S闭合后（　　）
A．ef的加速度可能小于g
B．ef的加速度一定大于g
C．ef的最终速度随S闭合时刻的不同而不同
D．ef的机械能与回路内产生的电能之和一定增大
4．如图所示，一个匝数为n的正方形线圈，边长为d，电阻为r。将其两端a、b与阻值为R的电阻相连接，其他部分电阻不计。在线圈中存在垂直线圈平面向里的磁场区域，磁感应强度B随时间t均匀增加， 。则a、b两点间的电压为（　　）
A．nd2k B． C． D．
5．如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由轴和曲线围成，现把一边长l=2m的正方形单匝线框以水平速度匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为，线框电阻，不计一切摩擦阻力，则（　　）
A．水平拉力的最大值为
B．拉力的最大功率为
C．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
D．拉力要做的功才能让线框通过此磁场区
6．如图所示，螺线管CD的导线绕法不明。当磁体AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生。下列关于螺线管极性的判断正确的是（　　）
A．C端一定是N极 B．C端的极性一定与磁体B端的极性相同
C．C端一定是S极 D．因螺线管的绕法不明确，无法判断极性
7．如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，t1时刻电流方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（　　）
A．t1时刻FN＞G，P有收缩的趋势
B．t2时刻FN＝G，此时穿过P的磁通量为0
C．t3时刻FN＝G，此时P中无感应电流
D．t4时刻FN＜G，此时穿过P的磁通量最小
二、多选题（共5题）
8．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（　　）
A．穿过线框的磁通量逐渐变小
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框所受安培力的合力为零
D．线框的机械能不断增大
9．如图所示，软导线放在水平面上，空间存在竖直方向的匀强磁场，由于磁场发生变化，回路形状由图甲变为图乙。关于该磁场的方向以及强弱的变化，下列说法可能正确的是（　　）
A．方向竖直向上，逐渐增强 B．方向竖直向上，逐渐减弱
C．方向竖直向下，逐渐增强 D．方向竖直向下，逐渐减弱
10．如图所示，在光滑绝缘水平面上有一边长为a的单匝正方形金属线框，线框以大小为v0的初速度进入磁感应强度大小为B、方向竖直向下、宽度为3a的匀强磁场，到达位置3时速度恰好为0。在此过程中，下列关于线框的速度v随线框移动的时间t、距离x的变化图像以及线框的MN边的电势差UMN随线框移动的距离x的变化图像，正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为30°，两导轨间的距离为L，导轨顶端接有电容为C的电容器。一根质量为m的均匀金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触，整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，重力加速度为g，不计一切电阻。由静止释放金属棒，金属棒下滑x的过程中电容器未被击穿，下列说法正确的是（　　）
A．金属棒做加速度越来越小的加速运动
B．金属棒下滑x时的速度v=
C．金属棒下滑x的过程中电容器储存的电荷量q=
D．金属棒下滑x的过程中，电容器储存的电场能E电=
12．如图所示，相距L的光滑金属导轨固定于水平地面上，由竖直放置的半径为R的圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd（长度均为L）垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中；ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触；cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．闭合回路感应电流产生磁场与原磁场方向相反
B．cd在磁场中运动的速度不断变大，速度的变化率不断变小
C．cd在磁场中运动的过程中流过ab横截面的电荷量q＝
D．从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为mgR
三、解答题（共4题）
13．在图中，设匀强磁场的磁感应强度为0.10T，切割磁感线的导线的长度L=40cm，线框向左匀速运动的速度v=5.0m/s，整个线框的电阻R=0.50Ω，试求：
（1）感应电动势的大小；
（2）感应电流的大小和方向；
（3）当线框的电阻增大时，是否会省力一些？为什么？
14．如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨之间的距离，导轨倾角，上端接一阻值的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向下。阻值、质量的金属棒ab与轨道垂直且接触良好，从距离轨道下端处由静止开始释放，下滑至底端，在此过程中棒ab产生的焦耳热取：求：
（1）金属棒在此过程中克服安培力的功；
（2）金属棒下滑过程的最大速度。
15．如图所示，间距为d的平行金属导轨AB、CD构成倾角为θ的斜面，通过BE和DG两小段光滑绝缘圆弧（长度可忽略）与间距也为d的水平平行金属导轨EF、GH相连，AC端接一个电容器，质量为m的金属棒P从离水平轨道L处由静止释放。金属棒P和导体棒Q始终与导轨垂直并与导轨接触良好，金属棒P和导轨的电阻忽略不计，导体棒Q的电阻为R，质量为2m，金属棒P和倾斜轨道间的动摩擦因数μ=tanθ，不计P、Q与水平轨道间的摩擦力，水平轨道足够长，且P、Q没有发生碰撞，电容器的电容C=，整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场当中，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。求：
（1）金属棒P到达BD时的速度；
（2）金属棒P滑到水平轨道后通过导体棒Q的电荷量和导体棒Q产生的热量。
16．如图所示，空间分布着水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。宽为的光滑U型金属导轨固定在竖直平面内。一质量为、长也为的金属棒从图示位置由静止开始释放，金属棒在下落过程中始终保持水平状态且与导轨接触良好。已知金属导轨上方连接的电阻为，金属棒和导轨的电阻均不计。重力加速度为，不计空气阻力。
（1）求金属棒下落的最大速度；
（2）当金属棒下落的加速度为时，求电阻的发热功率；
（3）已知金属棒下落时间为时，其下落的高度为、速度为。若在相同时间内，电阻上产生的热量与一恒定电流在该电阻上产生的热量相同，求该恒定电流的表达式。
参考答案
1．D
2．D
3．A
4．B
5．C
6．B
7．A
8．AB
9．AC
10．BC
11．CD
12．BCD
13．（1）0.20V；（2）0.40A，顺时针（俯视）；（3）会省力一些，原因见解析
14．（1）；（2）
15．（1）；（2），
16．（1）；（2）；（3）

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