2024年高考物理總復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題 周測(cè)卷十八

考案（二十二）周測(cè)卷十八電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題

本試卷滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題

目要求。

1.（2024?河南高三專題練習(xí)）疫情期間，為確保社區(qū)居家隔離視察人員管控技防措施

有效發(fā)揮作用，工作人員啟用了如圖所示的門磁系統(tǒng)，強(qiáng)磁棒固定在門框上，線圈和放射系

統(tǒng)固定在房門上，當(dāng)房門關(guān)閉時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大，當(dāng)線圈中出現(xiàn)肯定強(qiáng)度的電壓、電

流信號(hào)時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)后面的信號(hào)放射系統(tǒng)，遠(yuǎn)程向后臺(tái)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，下列說(shuō)法中正確的是

（B）Q

A.門磁系統(tǒng)的工作原理是利用了電流的磁效應(yīng)

B.當(dāng)房門緩慢打開(kāi)時(shí)門線圈中電壓、電流較小

C.房門不動(dòng)時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生恒定的電流

D.將強(qiáng)磁棒與線圈和放射系統(tǒng)交換位置后不能起到報(bào)警的作用

［解析］門磁系統(tǒng)的工作原理是利用了電磁感應(yīng)原理，A錯(cuò)誤；當(dāng)房門緩慢打開(kāi)時(shí)，門線

圈中的磁通量變更的比較慢，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較小，感應(yīng)電流也較小，B正確；房門不

動(dòng)時(shí)，線圈中磁通量不發(fā)生變更，則不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；將強(qiáng)磁棒與線圈和放射系

統(tǒng)交換位置后，開(kāi)關(guān)門都會(huì)使線圈中磁通量發(fā)生變更，則都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，都能起報(bào)警的

作用，D錯(cuò)誤。故選B。

2.（2024?廣東深圳二模）在探討自感現(xiàn)象的試驗(yàn)中，將自感線圈、電阻和電流傳感器

按如下電路連接。閉合開(kāi)關(guān)后，電流隨時(shí)間變更的關(guān)系是（A）

［解析］電阻和電流傳感器與自感線圈串聯(lián)，閉合開(kāi)關(guān)后，流過(guò)自感線圈的電流增大，電

感線圈產(chǎn)生與原電流方向相反的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且電動(dòng)勢(shì)漸漸變小，則線圈中電流大小漸漸變

大，而且變大得越來(lái)越慢，最終電流達(dá)到穩(wěn)定值，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

3.（2024?江蘇高三模擬）如圖所示，MN、%是間距為/的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)

強(qiáng)度為8,方向垂直導(dǎo)軌所在平面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，加戶間接有一阻值為年的電阻。一根

與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為日的金屬導(dǎo)線垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力尸的作用下以速

度「向右勻速運(yùn)動(dòng)，貝網(wǎng)不計(jì)導(dǎo)軌電阻）（C）

MxxX。xN

xXXx

R

xXxX

Pxx7XQ

A.通過(guò)電阻A的電流方向?yàn)镻fRfM

B.a、6兩點(diǎn)間的電壓為應(yīng)r

C.外力少做的功等于電阻A和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和

D.外力尸做的功等于電阻〃上產(chǎn)生的焦耳熱

［解析］由右手定則可知通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流由b到a,即通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/p>

4RfP,A錯(cuò)誤；金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為￡=應(yīng)力而a、6兩點(diǎn)間的電壓為等效電路路端

電壓，由閉合電路歐姆定律可知，a、6兩點(diǎn)間電壓為爆=’，，=|?應(yīng)修B錯(cuò)誤；依據(jù)能量

守恒定律可知，外力做功等于電阻斤和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和，C正確，D錯(cuò)誤。故選

C?

4.（2024?安徽高三期中）磁力剎車是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車采納的一種新型剎車裝置，比靠

摩擦力剎車更穩(wěn)定。如圖為該新型裝置的原理圖（從后面朝前看），過(guò)山車的兩側(cè)裝有銅片，

停車區(qū)的軌道兩側(cè)裝有強(qiáng)力磁鐵，當(dāng)過(guò)山車進(jìn)入停車區(qū)時(shí)，銅片與磁鐵的相互作用能使過(guò)山

B.磁力剎車屬于電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象

C.磁力剎車的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

D.過(guò)山車的質(zhì)量越大，進(jìn)入停車區(qū)時(shí)由電磁作用引起的剎車阻力越大

［解析］磁力剎車過(guò)程會(huì)產(chǎn)生渦流，屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并非是電流的磁效應(yīng)，也不屬于

電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象，AB錯(cuò)誤；磁力剎車的過(guò)程中，銅片穿過(guò)磁鐵時(shí)產(chǎn)生渦流，在磁場(chǎng)中受到安

培力作用，阻礙過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)，故磁力剎車的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，C

正確；過(guò)山車的速度越大，進(jìn)入停車區(qū)時(shí)由電磁作用引起的剎車阻力越大，和質(zhì)量無(wú)關(guān)，D

錯(cuò)誤。故選C。

5.（2024?浙江高三專題練習(xí)）如圖所示，水平放置的平行光滑導(dǎo)軌左端連接開(kāi)關(guān)K和

電源，右端接有志向電壓表。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面。ab,cd兩根導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)

度電阻相同、單位長(zhǎng)度質(zhì)量也相同，垂直于導(dǎo)軌，cd與導(dǎo)軌成60°角。兩棒的端點(diǎn)恰在

導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，除導(dǎo)體棒外，其余電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（A）

A.閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，兩棒所受安培力大小相等

B.閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，兩棒加速度大小相等

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,讓兩棒以相同的速度水平向右切割磁感線，電壓表無(wú)示數(shù)

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,固定加，讓cd棒以速度丫沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)為給固定

cd,讓棒以速度/沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)為h則區(qū)=區(qū)

［解析］設(shè)加導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為上,則cd導(dǎo)體棒為"=.L=半，ab、cd兩根導(dǎo)

sin603

體棒單位長(zhǎng)度電阻相同，所以劭、cd兩根導(dǎo)體棒的電阻之比為勰凡d=/：2,閉合開(kāi)關(guān)

K瞬間，通過(guò)版cd兩根導(dǎo)體棒的電流之比為0/“=2事,依據(jù)安培力公式b=6”,

可知a6、cd兩根導(dǎo)體棒所受安培力為凡占幾=11,a6、cd兩根導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度質(zhì)量相

同，所以a6、c"兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量之比為313=木:2,依據(jù)牛頓其次定律可知，閉合

開(kāi)關(guān)K瞬間，a6、兩根導(dǎo)體棒的加速度之比為a”=2小,故B錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,

讓兩棒以相同的速度水平向右切割磁感線，ab.cd兩根導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度相等，設(shè)兩棒運(yùn)

動(dòng)的速度％則電壓表示數(shù)為〃=應(yīng)匕故C錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K,固定他，讓cd棒以速度y

沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有方=應(yīng)吃電壓表示數(shù)為二月笈=固定cd,讓棒

Kab\Kcd2+4'

以速度■沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有氏=瓦心電壓表示數(shù)為&=萬(wàn)金左笈=丁尸，故D錯(cuò)

Rab-\-Rcd2+^/3

誤。

6.（2024?河北高三階段練習(xí)）如圖所示，圓形銅盤豎直安裝在通過(guò)圓心且垂直于盤面

的光滑固定轉(zhuǎn)軸。上，盤的邊緣纏圍著一根足夠長(zhǎng)細(xì)線，細(xì)線的一端掛著質(zhì)量為必的物體4

物體/下落可使圓盤繞轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤中心和邊緣通過(guò)觸片連接兩根導(dǎo)線與阻值為7?的電

阻相連，圓盤處于垂直于圓盤向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。不計(jì)銅盤的電阻和一切摩擦，由靜止釋放

物體4下落穩(wěn)定后，以下說(shuō)法正確的是（A）

A.銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與物體力的質(zhì)量加成正比

B.物體/下落的速度與電阻片的阻值成反比

C.電阻片的電功率與物體的質(zhì)量加成正比

D.電阻A的電功率與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比

［解析］物體下落做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓盤半徑為r,依據(jù)

能量守恒定律可知功率滿意戶=儂-=7必又/=；。，-=or

一,口4mgR4mgRgR,

可得3=-7=7/產(chǎn)―"，A正確，BCD錯(cuò)厭a。

7.（2024?江蘇南京市高三階段練習(xí)）如圖所示，兩條光滑平行導(dǎo)軌ac和㈤水平放置

于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接有一平行板電容器G現(xiàn)給金屬棒仞V一個(gè)水平向右

的恒力內(nèi)，使得金屬棒由靜止向右運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)金屬棒上的電流隨時(shí)間變更的圖像描述可

能正確的是（C）

［解析］依據(jù)電流的定義/=嘗=胃=隼寧，依據(jù)牛頓其次定律F-BIL=ma,得F

CBLAvAvF

一萬(wàn)工1/=儂，其中3=a,聯(lián)立得a=cQ』m，加速度是定值，所以導(dǎo)體棒做勻加速

直線運(yùn)動(dòng)，電流/=%］：=做a,也為恒量。

8.（2024?江蘇南京市高三模擬）如圖所示，光滑水平面上有豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),

正方形線框abed以與成垂直的速度火向右運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度大于線

9

框?qū)挾?。邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為勺的。整個(gè)過(guò)程中劭、cd邊始終與磁場(chǎng)邊界平行。若線

框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中通過(guò)線框的電荷量為°,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為。則線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程

中（D）

XXXX

XXXX

XXXX

XXXX

A.通過(guò)線框的電荷量為日

B.通過(guò)線框的電荷量為卷

C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為《0

D.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為工0

5

［解析］設(shè)線框邊長(zhǎng)為心電阻為兄進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量（?=萬(wàn)力，又萬(wàn)

EBLvBLvtAQDAq

廠，聯(lián)立求得=，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框的

ziziKKK

R［2

電荷量為。==，明顯線框進(jìn)、出磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量相等，所以線框穿出磁

1\

場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框的電荷量仍舊為q,故AB錯(cuò)誤；線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，受到安培力減

速，有F=BIL,又7=J=等，由動(dòng)量定理有聯(lián)立求得線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線

ZI1\

//39

框動(dòng)量變更量大小為八口===7匹一/兩，同理可得線框完全穿出磁場(chǎng)時(shí)，線框動(dòng)量變

O

4/321

更量大小為△pz=^-=/nX-vo—inv,所以求得線框穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為線框

K00V=-VQ,

進(jìn)、出磁場(chǎng)的過(guò)程中，產(chǎn)生的焦耳熱等于線框動(dòng)能的削減量，所以線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生

的焦耳熱為鬲一謚，線框穿出磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q'=，

mX借助｝—需*借為｝=）漏，故有。=郊故C錯(cuò)誤，D正確。

JA\AJb5

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目

要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.（2024?河北高三模擬）某同學(xué)在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的試驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如

圖所示的裝置：線圈/通過(guò)電流表甲、高阻值的電阻外、滑動(dòng)變阻器7?和開(kāi)關(guān)S連接到干

電池上，線圈6的兩端接到另一個(gè)電流表乙上，兩個(gè)電流表相同，零刻度居中。閉合開(kāi)關(guān)后，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器片的滑片戶不動(dòng)時(shí)，甲、乙兩個(gè)電流表指針的不同的位置如圖所示，貝U（ABD）

A.當(dāng)滑片產(chǎn)較快地向左滑動(dòng)時(shí)，甲表指針向右偏轉(zhuǎn)

B.當(dāng)滑片產(chǎn)較快地向左滑動(dòng)時(shí)，乙表指針向左偏轉(zhuǎn)

C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再快速閉合開(kāi)關(guān)，甲表指針向左偏轉(zhuǎn)

D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再快速閉合開(kāi)關(guān)，乙表指針向左偏轉(zhuǎn)

［解析］當(dāng)滑片戶較快地向左滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，A線圈電流變大,

甲表指針向右偏轉(zhuǎn)的角度增加，穿過(guò)6線圈的向下的磁通量增大，由楞次定律可知，乙表中

感應(yīng)電流從負(fù)接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)，AB正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再快速閉合

開(kāi)關(guān)，4線圈電流變大，甲表指針向右偏轉(zhuǎn)，由楞次定律可知乙表指針向左偏轉(zhuǎn)，C錯(cuò)誤，D

正確。故選ABD。

10.（2024?湖北恩施市模擬預(yù)料）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成《角，導(dǎo)軌與

固定電阻而和石相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒質(zhì)量為0,導(dǎo)體棒的

電阻與固定電阻尼和兄的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，導(dǎo)體棒助沿導(dǎo)軌向

上滑動(dòng)，當(dāng)上滑的速度為■時(shí)，受到安培力的大小為凡此時(shí)（BC）

A.電阻尼消耗的熱功率為T

B.電阻尼消耗的熱功率為？

C.整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為P/ngvcos9

D.整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為/V

［解析］導(dǎo)體棒滑動(dòng)的過(guò)程中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以劭導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源,

尼與尼并聯(lián)，設(shè)導(dǎo)體棒、立、兄的電阻均為R,導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則R、兄并聯(lián)后的電阻

為"=1電路產(chǎn)生的總電流為/=*=等，則導(dǎo)體棒所受的安培力尸=6〃=^用、

Z/l/,KOZIOZI

旌卡Fv

用上消耗的功率相等，均為戶寸=百,A錯(cuò)誤,B正確；整個(gè)裝置所受的摩擦力

為limgcos9,所以摩擦力消耗的功率為冗=〃〃gycos9,C正確；導(dǎo)體棒克服安培力和

摩擦力做功使得導(dǎo)體棒機(jī)械能削減，所以整個(gè)裝置消耗的機(jī)械功率為戶消耗=（尸+〃儂cos

e）v,D錯(cuò)誤。

11.（2024?江西高三模擬）如圖1所示，放置于水平面內(nèi)的兩根平行金屬導(dǎo)軌小PQ

左端接有電阻尼金屬棒成跨接在導(dǎo)軌上，形成閉合回路，該空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

以向上為磁場(chǎng)的正方向，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖2所示規(guī)律周期性變更時(shí)，棒始終保持靜止

狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（AC）

A.0?，寸間內(nèi)a6棒中的感應(yīng)電流方向從a到6

B.時(shí)刻棒中的感應(yīng)電流為零

C.卜,時(shí)間內(nèi)棒所受摩擦力方向向左

D.亡=和刻前棒所受摩擦力最大

［解析］。?;時(shí)間內(nèi)磁場(chǎng)方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，依據(jù)楞次定律可得加棒中的感應(yīng)

電流方向從a到6,故A正確；寸刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，但這時(shí)答最大，依據(jù)法拉第電

磁感應(yīng)定律可得助棒中的感應(yīng)電流最大，故B錯(cuò)誤；3至寸間內(nèi)磁場(chǎng)方向向上且磁感應(yīng)強(qiáng)

度減小，依據(jù)楞次定律可知回路的面積有增大的趨勢(shì)，ab棒所受安培力方向向右，依據(jù)平

衡條件可得助棒所受摩擦力方向向左，故C正確；時(shí)刻等最大，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)

定律可得感應(yīng)電流最大，但此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則成棒受到的安培力為零，依據(jù)平衡條

件可知ab棒所受摩擦力為零，故D錯(cuò)誤。

12.（2024?四川省內(nèi)江市模擬預(yù)料）如圖，足夠長(zhǎng)的間距d=lm的平行光滑金屬導(dǎo)軌

MN、尸0固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在一個(gè)寬度A=2m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

8=0.5T,方向如圖所示。一根質(zhì)量股=0.1kg,阻值7?=0.5Q的金屬棒a以初速度及

=8m/s從左端起先沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量%=0.2kg,阻值7?=0.5

Q的原來(lái)靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒6發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，

導(dǎo)軌電阻不計(jì)，貝MBCD）

A.金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

B.金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

C.金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，金屬棒6上產(chǎn)生的焦耳熱為1.375J

D.金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界1.6m處

［解析］金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的作用，做減速運(yùn)動(dòng)，由于速度減小，感

應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，加速度減小，故金屬棒a做加速度減小的減速

直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；依據(jù)右手定則可知，金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針?lè)较虻?/p>

感應(yīng)電流，B正確；金屬棒a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為￡

==7=又?電路中的平均電流為/=外，以向右為正方向，對(duì)金屬棒a,依據(jù)動(dòng)量定理

AIALZ/l

可得一￡/d?At=maVa—niaVQ,解得金屬棒a第一次離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度為匕=3m/s,金屬棒

a第一次穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，電路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒乃機(jī)械能的削減量，則有

，落解得0=2.75J,由于金屬棒電阻相等，金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱相等，則金

屬棒人上產(chǎn)生的焦耳熱為功=9=1.375J,C正確；以向右為正方向，兩金屬棒碰撞過(guò)程，

111

5-2+-

依據(jù)動(dòng)重寸恒和機(jī)械能守恒可得加a+?,%,2a2mbVb,聯(lián)立解得v'

=-1m/s,可知碰撞后金屬棒a反彈的速度大小為1m/s,設(shè)金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左

----A①'

邊界x處，從反彈進(jìn)入磁場(chǎng)到停下來(lái)的過(guò)程，電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為少=-Tk=

RJ—Xd----匕

—―一,電路中的平均電流為I'以向右為正方向，對(duì)金屬棒a,依據(jù)動(dòng)量

△rZzi

定理可得一6/'d,At'—O—/nev'a,聯(lián)立解得x=l.6m,D正確。

三、非選擇題：本題共5小題，共52分。

13.（6分）（2024?全國(guó)高三專題練習(xí)）在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”試驗(yàn)中：

（1）為了能明顯地視察到試驗(yàn)現(xiàn)象，請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的試驗(yàn)器材中，選擇必要的器材，在

圖中用實(shí)線連接成相應(yīng)的實(shí)物電路圖。

電源

D

(2)將線圈少插入線圈尸中，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，線圈尸中感應(yīng)電流的方向與線圈￡中電流的

繞行方向相反(選填“相同”或“相反”兀

(3)在開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)將線圈￡拔出時(shí)，線圈尸中的感應(yīng)電流的方向與線圈￡中電流

的繞行方向相同(選填“相同”或“相反”)o

［答案］(1)見(jiàn)解析

［解析］(1)實(shí)物電路圖如圖所示

(2)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，通過(guò)線圈廠的磁通量增大，由楞次定律可推斷，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙

原磁通量的增加，即線圈尸中感應(yīng)電流與線圈￡中電流的繞行方向相反。

(3)保持開(kāi)關(guān)閉合，將線圈￡拔出時(shí)，線圈/中磁通量削減，由楞次定律可推斷，線圈

戶中的感應(yīng)電流與線圈￡中電流的繞行方向相同。

14.(10分)(2024?湖南高三模擬)如圖所示,豎直光滑金屬導(dǎo)軌上端接入肯定值電阻尼

G和G是半徑都為a的兩圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)方向都垂直于導(dǎo)軌平面對(duì)外，區(qū)域

G中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按笈=6+七(80,未知)變更，G中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為民,

一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿26穿過(guò)區(qū)域C的圓心垂直地跨放在兩導(dǎo)軌上，

且與導(dǎo)軌接觸良好，并恰能保持靜止。求：

(1)通過(guò)金屬桿AB的電流大小及方向;

(2)比例系數(shù)A的值。

［答案］⑴人箴，方向?yàn)閺?到/

⑵T黑

［解析］(1)以金屬桿為探討對(duì)象，由題意桿恰能保持靜止，可得29/=儂

通過(guò)金屬桿的電流大小為人就

由左手定則知，通過(guò)金屬桿的電流方向?yàn)閺?到4

(2)由于回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變更，故回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時(shí)回路中的感應(yīng)

電動(dòng)勢(shì)為E=41=kx/

依據(jù)閉合電路歐姆定律，有￡=(r+而/

mgr~\~R

聯(lián)立可得k=

2&兀a

15.(10分)(2024?遼寧高三模擬)如圖甲所示，輕質(zhì)絕緣細(xì)線吊著一質(zhì)量為0.8kg、

邊長(zhǎng)為1m,匝數(shù)為20匝的正方形閉合線圈，其總電阻為2Qo在線圈的中間位置以下區(qū)

域存在垂直紙面對(duì)里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變更的關(guān)系如圖乙所示，重力加速

2

度g取10m/so求：

0.81-------------------7

6/-

一

-

O.4-

」-

XXXx點(diǎn)XXX-

XwXOS.-

XXXX2/-

XXXXXXXX-

VX-

〉

〉

〉

〉

X〉-

6二

一.

xxxxxxxxO4a

xxxxxxxx

甲乙

(1)0?6s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量和線圈產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)在t=6s時(shí)細(xì)線的拉力大小。

［答案］(1)°=3C、0=3J(2)7=0

［解析］(1)由圖乙可知f=0.1T/s,

由法拉第電磁感應(yīng)定律得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=n?d。1=1V,

E

則線圈中的感應(yīng)電流為/=j=0.5A,

K

依據(jù)q=It,

得0?6s內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為q=3C,

0?6S內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為g/A1=3Jo

(2)由圖乙可知力=6s時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8=0.8T,

則線框所受安培力的大小為尸=〃6〃=8N,

由楞次定律知，安培力方向向上，則由平衡條件得升尸=儂，

解得7=0。

16.(12分)(2024?四川省成都市模擬預(yù)料)如圖所示，MN、網(wǎng)為足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)

軌，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，一根金屬桿在以「=2m/s的速度沿導(dǎo)軌勻速向下滑

動(dòng)，下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好。M、戶間連接一個(gè)電阻A=5.0Q,金

屬桿及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，已知導(dǎo)軌間距/=0.5m,磁感應(yīng)強(qiáng)度6=1T。金屬桿質(zhì)量0=0.05

kg,導(dǎo)軌平面與水平面間夾角6=37°,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求電阻"中電流/的大?。?/p>

(2)求金屬桿與導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)的大?。?/p>

(3)對(duì)金屬桿施加一個(gè)垂直于金屬桿且沿導(dǎo)軌平面對(duì)上的恒定拉力Q0.1N,若金屬桿

接著下滑x=2m后速度恰好減為0,求在金屬桿減速過(guò)程中電阻斤上產(chǎn)生的焦耳熱。

［答案］(1)0.2A(2)0.5(3)0.1J

F

［解析］(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為￡=應(yīng)丫=1V,由于金屬桿及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，因此/=方=0.2

K

(2)安培力大小為尸=6”,由于金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)，依據(jù)平衡條件可得儂sin