押遼寧卷第9題-電磁感應(yīng)-高考物理臨考題號(hào)押題(遼寧卷)(原卷版)

押遼寧卷第9題電磁感應(yīng)解決電磁感應(yīng)問(wèn)題，涉及牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒、動(dòng)量等知識(shí)，該模塊命題特點(diǎn)為知識(shí)點(diǎn)多、概念繁瑣、規(guī)律復(fù)雜，對(duì)分析能力、建模能力有較高要求，主要考點(diǎn)如下：考點(diǎn)細(xì)分電磁感應(yīng)楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化1．判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法(2)利用楞次定律判斷(適用回路磁通量變化情況)。(2)利用右手定則判斷(適用切割磁感線的運(yùn)動(dòng))。2．楞次定律中“阻礙”的四種表現(xiàn)形式(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”。(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”。(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”。(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”。3．求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常用的四種方法表達(dá)式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)E＝BLvsinθE＝eq\f(1,2)BL2ωE＝NBSω·sin(ωt＋φ0)情景圖研究對(duì)象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)的一段導(dǎo)體棒繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)線框意義一般求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)Δt→0時(shí)求的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一般求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)v為平均速度時(shí)求的是平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用平均值法求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)適用條件所有磁場(chǎng)(勻強(qiáng)磁場(chǎng)定量計(jì)算、非勻強(qiáng)磁場(chǎng)定性分析)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)4．電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題分析的注意點(diǎn)(1)注意初始時(shí)刻的特征，如初始時(shí)刻感應(yīng)電流是否為零，感應(yīng)電流的方向如何。(2)注意電磁感應(yīng)發(fā)生的過(guò)程分為幾個(gè)階段，這幾個(gè)階段是否和圖像變化對(duì)應(yīng)。(3)注意觀察圖像的變化趨勢(shì)，判斷圖像斜率的大小、圖像的曲直是否和物理過(guò)程對(duì)應(yīng)。電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題的解題流程5.解決電磁感應(yīng)中的電路和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系的橋梁是磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流的安培力。解答電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，在分析方法上，要始終抓住導(dǎo)體的受力(特別是安培力)特點(diǎn)及其變化規(guī)律，明確導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中狀態(tài)的變化，準(zhǔn)確把握運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的臨界點(diǎn)。(1)eq\a\vs4\al(電學(xué),對(duì)象)電源：E＝Blv或E＝neq\f(ΔΦ,Δt)分析電路的結(jié)構(gòu)eq\a\vs4\al(利用電路的規(guī)律，如：E＝IR＋r,或U＝E－Ir)(2)eq\a\vs4\al(力學(xué),對(duì)象)受力分析：F安＝BIl→F合＝maeq\a\vs4\al(過(guò)程分析：F合＝ma→v→E→I→)eq\a\vs4\al(F安)(3)臨界點(diǎn)→運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化點(diǎn)6.求解電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題的策略(1)若回路中的電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及W＝UIt或Q＝I2Rt直接進(jìn)行計(jì)算。(2)若回路中的電流變化，則可按以下兩種情況計(jì)算：①利用功能關(guān)系求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；②利用能量守恒定律求解：其他形式的能的減少量等于回路中產(chǎn)生的電能。1．（2021年·遼寧卷）如圖（a）所示，兩根間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端L處；t=2t0時(shí)，釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則（）A．在時(shí)，金屬棒受到安培力的大小為B．在t=t0時(shí)，金屬棒中電流的大小為C．在時(shí)，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D．在t=3t0時(shí)，金屬棒中電流的方向向右1．（多選）如圖，水平面上兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L(zhǎng)=1.0m，一端通過(guò)導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿（如圖甲），金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下。用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，使桿運(yùn)動(dòng)，當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)穩(wěn)定時(shí)的速度v也會(huì)變化，已知v和FA．金屬桿受到的拉力與速度成正比B．該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.25TC．圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小D．導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.42．（多選）如圖所示，電阻不計(jì)的水平U形光滑導(dǎo)軌上接一個(gè)阻值為R0的電阻，放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)半徑為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電阻為r的半圓形硬導(dǎo)體棒AC（直徑與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好），在水平向右的恒定外力F的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為v時(shí)，位移為dA．此時(shí)AC兩端電壓為UB．此時(shí)桿克服安培力做功的功率為P=C．此過(guò)程中導(dǎo)體棒AC的平均速度小于vD．此過(guò)程中通過(guò)電阻R0的電荷量為3．（多選）如圖所示，一質(zhì)量為m的足夠長(zhǎng)U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺(tái)上，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，不計(jì)金屬框電阻。一長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒MN置于金屬框上，導(dǎo)體棒的阻值為R、質(zhì)量為2m。裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)給金屬框水平向右的初速度v0，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中MN始終與金屬框保持良好接觸，則（）A．剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)閎→c→N→MB．導(dǎo)體棒的最終和U形光滑金屬框一起勻速直線運(yùn)動(dòng)速度為vC．導(dǎo)體棒產(chǎn)生的焦耳熱為1D．通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為2m4．（多選）如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD，在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第二次以大小為v3的速度向右勻速進(jìn)入該勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（

A．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中的電流之比為3:1B．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)外力做功的功率之比為1:9C．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1:3D．第二次進(jìn)入與第一次進(jìn)入時(shí)通過(guò)線圈中某一橫截面的電荷量之比為1:15．（多選）如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正三角形金屬線框的一個(gè)頂點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，且繞著O點(diǎn)以角速度ω在坐標(biāo)平面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線框的電阻為R，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较駼．在線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)之前的過(guò)程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在減小C．在線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)之前的過(guò)程中線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最小值為3D．線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線框橫截面的電荷量為36．（多選）如圖所示，紙面內(nèi)的菱形金屬線框ABCD以速度v0平行于AD方向勻速通過(guò)一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的邊界PQ、MN相互平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。已知線框的電阻為R，線框的邊長(zhǎng)和磁場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)，∠A=60°A．A點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)后線框內(nèi)的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较駼．線框內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為32BLvC．此過(guò)程中穿過(guò)線框的磁通量的最大值為7D．線框穿過(guò)磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中回路中的最大熱功率為B7．（多選）如圖所示，正方形導(dǎo)體線框abcd放置在光滑絕緣斜面上，線框用平行斜面的細(xì)線系于O點(diǎn)，斜面傾角為θ=30°。線框的一半處于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系為B=2+0.5tTA．線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdaB．線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcbaC．經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t，線框可能沿斜面向上運(yùn)動(dòng)D．安培力對(duì)線框做功的絕對(duì)值等于線框中產(chǎn)生的焦耳熱8．（多選）如圖，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶正電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞軸心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．A中產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流 B．A中產(chǎn)生順時(shí)針的感應(yīng)電流C．A具有收縮的趨勢(shì) D．A具有擴(kuò)展的趨勢(shì)9．（多選）如圖所示，寬度為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌左端接一阻值為R的定值電阻和一電容為C的電容器，電阻不計(jì)的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上。某時(shí)刻在垂直于金屬棒方向施加一水平恒力F，使金屬棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。下列說(shuō)法正確的是（）A．開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2B．開(kāi)關(guān)S1閉合、S2C．開(kāi)關(guān)S1，D．開(kāi)關(guān)S1，10．（多選）如圖甲所示，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)間距d的平行金屬桿組成，其電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌左端接有阻值R的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開(kāi)始，導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)（導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直），水平外力隨著金屬棒位移變化如圖乙所示，當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng).則下列說(shuō)法正確的是

（

）A．導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=B．從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上通過(guò)的電量BdxC．從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QD．從金屬棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng)，金屬棒克服安培力做功W11．如圖1所示，光滑的平行導(dǎo)電軌道水平固定在桌面上，軌道間連接一可變電阻，導(dǎo)體桿與軌道垂直并接觸良好（不計(jì)桿和軌道的電阻），整個(gè)裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)中拉力大小與速率的關(guān)系如圖2所示。其中，第一次對(duì)應(yīng)直線①，初始拉力大小為F0，改變電阻阻值和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小后，第二次對(duì)應(yīng)直線②，初始拉力大小為2F0，兩直線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為3F0。若第一次和第二次運(yùn)動(dòng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)相同位移的時(shí)間之比為n，則k、m、n可能為（

）A．k=2、m=2、n=2 B．C． D．12．如圖所示，將一通電螺線管豎直放置，螺線管內(nèi)部形成方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=kt的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在內(nèi)部用絕緣輕繩懸掛一與螺線管共軸的金屬薄圓管，其電阻率為、高度為h、半徑為r、厚度為d（d?r），則（）A．從上向下看，圓管中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较駼．圓管的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為C．圓管的熱功率大小為D．輕繩對(duì)圓管的拉力隨時(shí)間減小13．（多選）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一根導(dǎo)軌位于軸上，另一根由、、三段直導(dǎo)軌組成，其中段與軸平行，導(dǎo)軌左端接入一電阻。導(dǎo)軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，金屬棒始終與軸垂直。設(shè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為，金屬棒受到安培力的大小為，金屬棒克服安培力做功的功率為，電阻兩端的電壓為，導(dǎo)軌與金屬棒接觸良好，忽略導(dǎo)軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．14．（多選）如圖，兩根相互平行的光滑長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上，在導(dǎo)軌的左端接入電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質(zhì)量為m、阻值也為R的導(dǎo)體棒MN靜止于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。開(kāi)始時(shí)，電容器所帶的電荷量為Q，合上開(kāi)關(guān)S后，（）A．通過(guò)導(dǎo)體棒電流的最大值為B．導(dǎo)體棒MN向右先加速、后勻速運(yùn)動(dòng)C．導(dǎo)體棒速度最大時(shí)所受的安培力也最大D．電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱大于導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱15．如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終停在導(dǎo)體框上。在此過(guò)程中（）A．導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng) B．導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃．電阻R消耗的總電能為 D．導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于16．（多選）如圖所示，水平放置足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌和，與平行，是以O(shè)為圓心的圓弧導(dǎo)軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬桿的O端與e點(diǎn)用導(dǎo)線相接，P端與圓弧接觸良好，初始時(shí)，可滑動(dòng)的金屬桿靜止在平行導(dǎo)軌上，若桿繞O點(diǎn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回路中始終有電流，則此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的有（）A．桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定B．桿受到的安培力不變C．桿做勻