新高考物理一轮复习小题多维练习第11章电磁感应第03练　电磁感应的综合问题（2份打包，原卷版+解析版）

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1．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其关系如图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的关系图可能是( )
A. B.
C. D.
2．如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在长为的虚线框内，边长为的正方形闭合线圈在外力作用下由位置匀速穿过磁场区域运动到位置。若，则在运动过程中线圈中的感应电流随时间变化的情况可以用以下哪幅图像来描述
A. B.
C. D.
3．如图，线圈、绕在同一软铁芯上，在线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈间电压如图所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4．如图甲，为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过的电流始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环端电势高于端时，、间的电压为正，下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5．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
感应电动势的大小；
所受拉力的大小；
感应电流产生的热量。
6．边长为、电阻为的正方形导线框位于光滑水平面内，线框的右侧区域内存在宽度为的有界匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于水平面。线框在功率恒为的外力作用下，边恰好向右匀速穿过磁场。边进入区域后，立即受到与速度成正比的阻力作用，即，为恒量。求：
边在区域内运动的速度；
分析说明线框边在磁场中的运动情况；
若边在穿过磁场的过程中，线框克服阻力做功为，求线框中产生的焦耳热。
1．如图所示，两根间距为、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图所示的匀强磁场，时磁场方向垂直纸面向里。在到的时间内，金属棒水平固定在距导轨顶端处；时，释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好，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. 在时，金属棒中电流的大小为
C. 在时，金属棒受到安培力的方向竖直向上
D. 在时，金属棒中电流的方向向右
2．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，导轨间距最窄处为一狭缝，取狭缝所在处点为坐标原点，狭缝右侧两导轨与轴夹角均为，一电容为的电容器与导轨左端相连，导轨上的金属棒与轴垂直，在外力作用下从点开始以速度向右匀速运动，忽略所有电阻，下列说法正确的是( )
A. 金属棒运动过程中，电容器的上极板带负电
B. 金属棒运动过程中，外力做功的功率恒定
C. 通过金属棒的电流为
D. 金属棒到达时，电容器极板上的电荷量为
3．如图，在同一水平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为，磁感应强度大小相等、方向交替向上向下．一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动．线框中感应电流随时间变化的正确图线可能是( )
A. B. C. D.
4．如图所示，两条相距的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为的电阻．质量为的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域的磁感应强度大小为、方向竖直向下．当该磁场区域以速度匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小；
刚扫过金属杆时，杆的加速度大小；
刚要离开金属杆时，感应电流的功率．
5．如图，间距为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，导轨左端接有阻值为的定值电阻，一质量为的金属杆放在导轨上．金属杆在水平外力作用下以速度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设金属杆内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，除了电阻以外不计其它电阻．
求金属杆中的电流和水平外力的功率；
某时刻撤去外力，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．
1．如图所示，电阻为的金属直角线框放置在磁感应强度为的匀强磁场中，、两点连线与磁场垂直，、长均为，长为，定值电阻阻值为线框绕连线以角速度匀速转动，从图示位置开始计时，则
A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次
B. 、两点间的电压为
C. 电流瞬时值的表达式为
D. 半个周期内通过的电荷量为
2．如图所示，形金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架的上端接有一电容器，金属框架处于水平方向的匀强磁场中。将一电阻为的金属棒从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒方向始终平行于地面，且与金属框架接触良好。忽略金属棒与金属框架之间的摩擦，在金属棒由静止开始下落的过程中，以下说法正确的是( )
A. 金属棒做自由落体运动
B. 电容器左侧极板将带正电荷
C. 电容器储存的电能等于金属棒减少的重力势能
D. 金属棒减少的机械能大于电容器储存的电能
3．如图甲所示，同心放置的两个圆环、，是由同一根导线裁制而成的，半径分别为和。过圆环直径的虚线为磁场边界，在虚线的右侧存在一个足够大的匀强磁场。时刻磁场方向垂直于圆环平面向里，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示，不考虑两圆环之间的相互作用，在时间内，下列说法正确的是
A. 两圆环中的感应电流均为顺时针方向的恒定电流
B. 两圆环受到的安培力始终为向右的恒力
C. 两圆环、中的感应电流大小之比为
D. 两圆环、中的电功率之比为
4．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，、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。
求拉力的功率；
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。
5．如图所示，高度足够的匀强磁场区域下边界水平、左右边界竖直，磁场方向垂直于纸面向里。正方形单匝线框的边长、回路电阻、质量。线框平面与磁场方向垂直，线框的边与磁场左边界平齐，边与磁场下边界的距离也为。现对线框施加与水平向右方向成角、大小为的恒力，使其在图示竖直平面内由静止开始运动。从边进入磁场开始，在竖直方向线框做匀速运动；边进入磁场时，边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取，求：
边进入磁场前，线框在水平方向和竖直方向的加速度大小；
磁场的磁感应强度大小和线框进入磁场的整个过程中回路产生的焦耳热；
磁场区域的水平宽度。
知识目标
知识点
目标一
电磁感应中的电路及图像问题.
目标二
电磁感应中的动力学和能量问题
目标三
动量观点在电磁感应中的应用