專題16 電磁感應-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(原卷版)_第1頁
專題16 電磁感應-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(原卷版)_第2頁
專題16 電磁感應-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(原卷版)_第3頁
專題16 電磁感應-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(原卷版)_第4頁
專題16 電磁感應-五年(2020-2024)高考物理真題分類匯編(原卷版)_第5頁
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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題16電磁感應考點五年考情(2020-2024)命題趨勢考點1感應電流的方向法拉第電磁感應定律2020年海南卷、江蘇卷、北京卷、全國卷、天津卷;2021年全國卷、遼寧卷、北京卷、重慶卷、浙江卷;2022年江蘇卷、浙江卷、山東卷、全國卷、廣東卷、北京卷、天津卷、河北卷、重慶卷;2023年全國卷、江蘇卷、海南卷、北京卷、遼寧卷等電磁感應作為高考物理中的一個重要考點,其命題趨勢在近年來呈現(xiàn)出一些顯著的特點。以下是對電磁感應高考命題趨勢的概述:基礎知識的考查:電磁感應的基本概念、楞次定律、法拉第電磁感應定律等仍然是高考命題的重點??忌枰钊肜斫膺@些基礎知識,并能夠熟練應用于解決實際問題。綜合應用能力的考查:電磁感應往往與力學、能量、電路等知識點相結合,形成綜合性的題目。這種考查方式要求考生具備較高的綜合分析能力和解決復雜問題的能力。圖像與電路問題:電磁感應中的圖像問題和電路問題是高考中的常見題型??忌枰獙W會如何根據(jù)給定的圖像信息或電路圖進行分析和計算。實驗與探究能力的考查:高考物理實驗中,電磁感應相關的實驗也是考查的重點。這包括但不限于電磁感應現(xiàn)象的觀察、楞次定律的驗證、感應電動勢的測量等。新動向與新趨勢:高考物理命題會隨著教育改革和科技進步而不斷更新。例如,新課標中對動量部分的調整可能影響電磁感應部分的命題方向。計算題與壓軸題:在高考物理計算題中,電磁感應相關的題目常常作為壓軸題出現(xiàn),考查學生的邏輯推理能力和解決復雜問題的技巧。復習備考建議:針對電磁感應的復習,考生應該全面掌握相關知識點,注重基礎知識的鞏固和理解,同時通過大量的練習來提高解決綜合問題的能力。通過對近年來高考物理電磁感應命題趨勢的分析,我們可以看出高考對這一部分知識的考查不僅局限于基礎知識的記憶和理解,更傾向于考查考生的綜合應用能力和解決實際問題的能力。因此,考生在備考過程中應該全面準備,注重知識的整合和應用,以更好地應對高考的挑戰(zhàn)??键c2導體棒在磁場中的運動問題2020年全國卷、海南卷、北京卷、浙江卷;2021年北京卷、全國卷、湖北卷、海南卷、遼寧卷、山東卷、廣東卷、天津卷、河北卷、福建卷;2022年河北卷、湖南卷、重慶卷;2023年遼寧卷、全國卷、山東卷;2024年湖南卷、全國卷等考點01感應電流的方向法拉第電磁感應定律1.(多選)(2022·山東·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,平面的第一、三象限內以坐標原點O為圓心、半徑為的扇形區(qū)域充滿方向垂直紙面向外的勻強磁場。邊長為L的正方形金屬框繞其始終在O點的頂點、在平面內以角速度順時針勻速轉動,時刻,金屬框開始進入第一象限。不考慮自感影響,關于金屬框中感應電動勢E隨時間t變化規(guī)律的描述正確的是()A.在到的過程中,E一直增大B.在到的過程中,E先增大后減小C.在到的過程中,E的變化率一直增大D.在到的過程中,E的變化率一直減小2.(多選)(2021·全國·高考真題)由相同材料的導線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈,兩線圈的質量相等,但所用導線的橫截面積不同,甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?,F(xiàn)兩線圈在豎直平面內從同一高度同時由靜止開始下落,一段時間后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域,磁場的上邊界水平,如圖所示。不計空氣阻力,已知下落過程中線圈始終平行于紙面,上、下邊保持水平。在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前,可能出現(xiàn)的是()A.甲和乙都加速運動B.甲和乙都減速運動C.甲加速運動,乙減速運動D.甲減速運動,乙加速運動3.(多選)(2021·湖南·高考真題)兩個完全相同的正方形勻質金屬框,邊長為,通過長為的絕緣輕質桿相連,構成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平,高度為,左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內以初速度水平無旋轉拋出,設置合適的磁感應強度大小使其勻速通過磁場,不計空氣阻力。下列說法正確的是()A.與無關,與成反比B.通過磁場的過程中,金屬框中電流的大小和方向保持不變C.通過磁場的過程中,組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等D.調節(jié)、和,只要組合體仍能勻速通過磁場,則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變4.(多選)(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)一有機玻璃管豎直放在水平地面上,管上有漆包線繞成的線圈,線圈的兩端與電流傳感器相連,線圈在玻璃管上部的5匝均勻分布,下部的3匝也均勻分布,下部相鄰兩匝間的距離大于上部相鄰兩匝間的距離。如圖(a)所示?,F(xiàn)讓一個很小的強磁體在玻璃管內沿軸線從上端口由靜止下落,電流傳感器測得線圈中電流I隨時間t的變化如圖(b)所示。則(

A.小磁體在玻璃管內下降速度越來越快B.下落過程中,小磁體的N極、S極上下顛倒了8次C.下落過程中,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.與上部相比,小磁體通過線圈下部的過程中,磁通量變化率的最大值更大5.(多選)(2022·廣東·高考真題)如圖所示,水平地面(平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導線正上方,平行于y軸,平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有()A.N點與M點的磁感應強度大小相等,方向相同B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應電流D.線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等6.(多選)(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定,頂端接有阻值為R的電阻,垂直導軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強磁場,t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內,金屬棒水平固定在距導軌頂端L處;t=2t0時,釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻不計,則()A.在時,金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時,金屬棒中電流的大小為C.在時,金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時,金屬棒中電流的方向向右7.(多選)(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖,足夠長的間距的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內,導軌間存在一個寬度的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小為,方向如圖所示.一根質量,阻值的金屬棒a以初速度從左端開始沿導軌滑動,穿過磁場區(qū)域后,與另一根質量,阻值的原來靜置在導軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞,兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,導軌電阻不計,則(

)A.金屬棒a第一次穿過磁場時做勻減速直線運動B.金屬棒a第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應電流C.金屬棒a第一次穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱為D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界處8.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象,汽車可簡化為一個矩形線圈abcd,埋在地下的線圈分別為1、2,通上順時針(俯視)方向電流,當汽車經(jīng)過線圈時(

A.線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B.汽車進入線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdC.汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應電流方向為abcdD.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同9.(2023·北京·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,光滑水平面上的正方形導線框,以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是(

A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等10.(2022·天津·高考真題)如圖所示,邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上,桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直于桌面,鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域,滑行過程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行,已知,在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程中()A.鋁框所用時間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相同 D.安培力對鋁框的沖量相同11.(2022·北京·高考真題)如圖所示平面內,在通有圖示方向電流I的長直導線右側,固定一矩形金屬線框,邊與導線平行。調節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加,則()A.線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B.線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C.線框邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右12.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,將一通電螺線管豎直放置,螺線管內部形成方向豎直向上、磁感應強度大小B=kt的勻強磁場,在內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,圓管中的感應電流為逆時針方向B.圓管的感應電動勢大小為C.圓管的熱功率大小為D.輕繩對圓管的拉力隨時間減小13.(2021·北京·高考真題)某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時,發(fā)現(xiàn)表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議,該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運,發(fā)現(xiàn)表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是()A.未接導線時,表針晃動過程中表內線圈不產(chǎn)生感應電動勢B.未接導線時,表針晃動劇烈是因為表內線圈受到安培力的作用C.接上導線后,表針晃動過程中表內線圈不產(chǎn)生感應電動勢D.接上導線后,表針晃動減弱是因為表內線圈受到安培力的作用14.(2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應強度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應電流的是()A.同時增大減小B.同時減小增大C.同時以相同的變化率增大和D.同時以相同的變化率減小和15.(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈,右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài),電路接通的瞬間,可觀察到()A.撥至M端或N端,圓環(huán)都向左運動B.撥至M端或N端,圓環(huán)都向右運動C.撥至M端時圓環(huán)向左運動,撥至N端時向右運動D.撥至M端時圓環(huán)向右運動,撥至N端時向左運動15.(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)如圖,空間中存在水平向右的勻強磁場,一導體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉動,且始終平行于OP。導體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像可能正確的是()

A.

B.

C.

D.

16.(2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場,OC導體棒的O端位于圓心,棒的中點A位于磁場區(qū)域的邊緣?,F(xiàn)使導體棒繞O點在紙面內逆時針轉動。O、A、C點電勢分別為φ0、φA、φC,則(

A.φO>φC B.φC>φA C.φO=φA D.φO-φA=φA-φC17.(2022·江蘇·高考真題)如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t的變化關系為,、k為常量,則圖中半徑為R的單匝圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢大小為()A. B. C. D.18.(2022·河北·統(tǒng)考高考真題)將一根絕緣硬質細導線順次繞成如圖所示的線圈,其中大圓面積為,小圓面積均為,垂直線圈平面方向有一隨時間t變化的磁場,磁感應強度大小,和均為常量,則線圈中總的感應電動勢大小為()A. B. C. D.19.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)三個用同樣的細導線做成的剛性閉合線框,正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等,圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等,如圖所示。把它們放入磁感應強度隨時間線性變化的同一勻強磁場中,線框所在平面均與磁場方向垂直,正方形、圓形和正六邊形線框中感應電流的大小分別為和。則()A. B. C. D.20.(2021·重慶·高考真題)某眼動儀可以根據(jù)其微型線圈在磁場中隨眼球運動時所產(chǎn)生的電流來追蹤眼球的運動。若該眼動儀線圈面積為S,匝數(shù)為N,處于磁感應強度為B的勻強磁場中,線圈平面最初平行于磁場,經(jīng)過時間t后線圈平面逆時針轉動至與磁場夾角為θ處,則在這段時間內,線圈中產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小和感應電流的方向(從左往右看)為()A.,逆時針 B.,逆時針C.,順時針 D.順時針21.(2022·重慶·高考真題)某同學以金屬戒指為研究對象,探究金屬物品在變化磁場中的熱效應。如圖所示,戒指可視為周長為L、橫截面積為S、電阻率為的單匝圓形線圈,放置在勻強磁場中,磁感應強度方向垂直于戒指平面。若磁感應強度大小在時間內從0均勻增加到,求:(1)戒指中的感應電動勢和電流;(2)戒指中電流的熱功率。22.(2022·浙江·統(tǒng)考高考真題)艦載機電磁彈射是現(xiàn)在航母最先進的彈射技術,我國在這一領域已達到世界先進水平。某興趣小組開展電磁彈射系統(tǒng)的設計研究,如圖1所示,用于推動模型飛機的動子(圖中未畫出)與線圈絕緣并固定,線圈帶動動子,可在水平導軌上無摩擦滑動。線圈位于導軌間的輻向磁場中,其所在處的磁感應強度大小均為B。開關S與1接通,恒流源與線圈連接,動子從靜止開始推動飛機加速,飛機達到起飛速度時與動子脫離;此時S擲向2接通定值電阻R0,同時施加回撤力F,在F和磁場力作用下,動子恰好返回初始位置停下。若動子從靜止開始至返回過程的v-t圖如圖2所示,在t1至t3時間內F=(800-10v)N,t3時撤去F。已知起飛速度v1=80m/s,t1=1.5s,線圈匝數(shù)n=100匝,每匝周長l=1m,飛機的質量M=10kg,動子和線圈的總質量m=5kg,R0=9.5Ω,B=0.1T,不計空氣阻力和飛機起飛對動子運動速度的影響,求(1)恒流源的電流I;(2)線圈電阻R;(3)時刻t3。23.(2021·浙江·高考真題)一種探測氣體放電過程的裝置如圖甲所示,充滿氖氣()的電離室中有兩電極與長直導線連接,并通過兩水平長導線與高壓電源相連。在與長直導線垂直的平面內,以導線為對稱軸安裝一個用阻值的細導線繞制、匝數(shù)的圓環(huán)形螺線管,細導線的始末兩端c、d與阻值的電阻連接。螺線管的橫截面是半徑的圓,其中心與長直導線的距離。氣體被電離后在長直導線回路中產(chǎn)生順時針方向的電流I,其圖像如圖乙所示。為便于計算,螺線管內各處的磁感應強度大小均可視為,其中。(1)求內通過長直導線橫截面的電荷量Q;(2)求時,通過螺線管某一匝線圈的磁通量;(3)若規(guī)定為電流的正方向,在不考慮線圈自感的情況下,通過計算,畫出通過電阻R的圖像;(4)若規(guī)定為電流的正方向,考慮線圈自感,定性畫出通過電阻R的圖像。24.(2020·北京·統(tǒng)考高考真題)如圖甲所示,匝的線圈(圖中只畫了2匝),電阻,其兩端與一個的電阻相連,線圈內有指向紙內方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。(1)判斷通過電阻的電流方向;(2)求線圈產(chǎn)生的感應電動勢;(3)求電阻兩端的電壓。25.(2020·天津·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度B隨時間t均勻變化。正方形硬質金屬框abcd放置在磁場中,金屬框平面與磁場方向垂直,電阻,邊長。求(1)在到時間內,金屬框中的感應電動勢E;(2)時,金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向;(3)在到時間內,金屬框中電流的電功率P。考點02導體棒在磁場中運動問題1.(多選)(2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題)如圖,兩根光滑平行金屬導軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側導軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應強度大小分別為2B和B。已知導體棒MN的電阻為R、長度為d,導體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點之間連接一壓縮量為L的輕質絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運動直至停止,彈簧始終在彈性限度內。整個過程中兩棒保持與導軌垂直并接觸良好,導軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的足()

A.彈簧伸展過程中、回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為C.整個運動過程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個運動過程中,通過MN的電荷量為2.(多選)(2023·山東·統(tǒng)考高考真題)足夠長U形導軌平置在光滑水平絕緣桌面上,寬為,電阻不計。質量為、長為、電阻為的導體棒MN放置在導軌上,與導軌形成矩形回路并始終接觸良好,I和Ⅱ區(qū)域內分別存在豎直方向的勻強磁場,磁感應強度分別為和,其中,方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導軌CD段中點與質量為的重物相連,繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示,某時刻MN、CD同時分別進入磁場區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運動,MN、CD與磁場邊界平行。MN的速度,CD的速度為且,MN和導軌間的動摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取,下列說法正確的是(

A.的方向向上 B.的方向向下 C. D.3.(多選)(2022·河北·統(tǒng)考高考真題)如圖,兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中,一根導軌位于軸上,另一根由、、三段直導軌組成,其中段與軸平行,導軌左端接入一電阻。導軌上一金屬棒沿軸正向以速度保持勻速運動,時刻通過坐標原點,金屬棒始終與軸垂直。設運動過程中通過電阻的電流強度為,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,導軌與金屬棒接觸良好,忽略導軌與金屬棒的電阻。下列圖像可能正確的是()A.B.C.D.4.(多選)(2022·湖南·統(tǒng)考高考真題)如圖,間距的U形金屬導軌,一端接有的定值電阻,固定在高的絕緣水平桌面上。質量均為的勻質導體棒a和b靜止在導軌上,兩導體棒與導軌接觸良好且始終與導軌垂直,接入電路的阻值均為,與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),導體棒距離導軌最右端。整個空間存在豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應強度大小為。用沿導軌水平向右的恒力拉導體棒a,當導體棒a運動到導軌最右端時,導體棒b剛要滑動,撤去,導體棒a離開導軌后落到水平地面上。重力加速度取,不計空氣阻力,不計其他電阻,下列說法正確的是()A.導體棒a離開導軌至落地過程中,水平位移為B.導體棒a離開導軌至落地前,其感應電動勢不變C.導體棒a在導軌上運動的過程中,導體棒b有向右運動的趨勢D.導體棒a在導軌上運動的過程中,通過電阻的電荷量為5.(多選)(2021·福建·統(tǒng)考高考真題)如圖,P、Q是兩根固定在水平面內的光滑平行金屬導軌,間距為L,導軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導軌平面向上、感應強度大小為B的勻強磁場。在時刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界、進入磁場,速度大小均為;一段時間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時,b棒仍位于磁場區(qū)域內。已知金屬棒a、b相同材料制成,長度均為L,電阻分別為R和,a棒的質量為m。在運動過程中兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,a、b棒沒有相碰,則()A.時刻a棒加速度大小為B.時刻b棒的速度為0C.時間內,通過a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時間內,a棒產(chǎn)生的焦耳熱為6.(多選)(2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題)如圖(a)所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定,頂端接有阻值為R的電阻,垂直導軌平面存在變化規(guī)律如圖(b)所示的勻強磁場,t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內,金屬棒水平固定在距導軌頂端L處;t=2t0時,釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好,導軌與金屬棒的電阻不計,則()A.在時,金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時,金屬棒中電流的大小為C.在時,金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時,金屬棒中電流的方向向右7.(多選)(2021·山東·高考真題)如圖所示,電阻不計的光滑U形金屬導軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中磁場方向均垂直斜面向上,Ⅰ區(qū)中磁感應強度隨時間均勻增加,Ⅱ區(qū)中為勻強磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中a處由靜止釋放,進入Ⅱ區(qū)后,經(jīng)b下行至c處反向上行。運動過程中金屬棒始終垂直導軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中,以下敘述正確的是()A.金屬棒下行過b時的速度大于上行過b時的速度B.金屬棒下行過b時的加速度大于上行過b時的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū),但不能回到a處8.(多選)(2021·廣東·高考真題)如圖所示,水平放置足夠長光滑金屬導軌和,與平行,是以O為圓心的圓弧導軌,圓弧左側和扇形內有方向如圖的勻強磁場,金屬桿的O端與e點用導線相接,P端與圓弧接觸良好,初始時,可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上,若桿繞O點在勻強磁場區(qū)內從b到c勻速轉動時,回路中始終有電流,則此過程中,下列說法正確的有()A.桿產(chǎn)生的感應電動勢恒定B.桿受到的安培力不變C.桿做勻加速直線運動D.桿中的電流逐漸減小9.(多選)(2020·海南·統(tǒng)考高考真題)如圖,足夠長的間距的平行光滑金屬導軌MN、PQ固定在水平面內,導軌間存在一個寬度的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小為,方向如圖所示.一根質量,阻值的金屬棒a以初速度從左端開始沿導軌滑動,穿過磁場區(qū)域后,與另一根質量,阻值的原來靜置在導軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞,兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好,導軌電阻不計,則(

)A.金屬棒a第一次穿過磁場時做勻減速直線運動B.金屬棒a第一次穿過磁場時回路中有逆時針方向的感應電流C.金屬棒a第一次穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱為D.金屬棒a最終停在距磁場左邊界處10.(多選)(2020·全國·統(tǒng)考高考真題)如圖,U形光滑金屬框abcd置于水平絕緣平臺上,ab和dc邊平行,和bc邊垂直。ab、dc足夠長,整個金屬框電阻可忽略。一根具有一定電阻的導體棒MN置于金屬框上,用水平恒力F向右拉動金屬框,運動過程中,裝置始終處于豎直向下的勻強磁場中,MN與金屬框保持良好接觸,且與bc邊保持平行。經(jīng)過一段時間后()A.金屬框的速度大小趨于恒定值B.金屬框的加速度大小趨于恒定值C.導體棒所受安培力的大小趨于恒定值D.導體棒到金屬框bc邊的距離趨于恒定值11.(2020·浙江·統(tǒng)考高考真題)如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內存在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場。長為l的金屬棒,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在豎直導電轉軸上,隨軸以角速度勻速轉動。在圓環(huán)的A點和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g,不計其它電阻和摩擦,下列說法正確的是()A.棒產(chǎn)生的電動勢為B.微粒的電荷量與質量之比為C.電阻消耗的電功率為D.電容器所帶的電荷量為12.(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)如圖1所示,光滑的平行導電軌道水平固定在桌面上,軌道間連接一可變電阻,導體桿與軌道垂直并接觸良好(不計桿和軌道的電阻),整個裝置處在垂直于軌道平面向上的勻強磁場中。桿在水平向右的拉力作用下先后兩次都由靜止開始做勻加速直線運動,兩次運動中拉力大小與速率的關系如圖2所示。其中,第一次對應直線①,初始拉力大小為F0,改變電阻阻值和磁感應強度大小后,第二次對應直線②,初始拉力大小為2F0,兩直線交點的縱坐標為3F0。若第一次和第二次運動中的磁感應強度大小之比為k、電阻的阻值之比為m、桿從靜止開始運動相同位移的時間之比為n,則k、m、n可能為(

)A.k=2、m=2、n=2 B.C. D.13.(2021·北京·高考真題)如圖所示,在豎直向下的勻強磁場中,水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻,質量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運動,最終停在導體框上。在此過程中()A.導體棒做勻減速直線運動 B.導體棒中感應電流的方向為C.電阻R消耗的總電能為 D.導體棒克服安培力做的總功小于14.(2021·河北·高考真題)如圖,兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中,磁感應強度大小為B,導軌間距最窄處為一狹縫,取狹縫所在處O點為坐標原點,狹縫右側兩導軌與x軸夾角均為,一電容為C的電容器與導軌左端相連,導軌上的金屬棒與x軸垂直,在外力F作用下從O點開始以速度v向右勻速運動,忽略所有電阻,下列說法正確的是()A.通過金屬棒的電流為B.金屬棒到達時,電容器極板上的電荷量為C.金屬棒運動過程中,電容器的上極板帶負電D.金屬棒運動過程中,外力F做功的功率恒定15.(2024·湖南·高考真題)如圖,有一硬質導線Oabc,其中是半徑為R的半圓弧,b為圓弧的中點,直線段Oa長為R且垂直于直徑ac。該導線在紙面內繞O點逆時針轉動,導線始終在垂直紙面向里的勻強磁場中。則O、a、b、c各點電勢關系為()A. B.C. D.16.(2021·海南·高考真題)如圖,間距為l的光滑平行金屬導軌,水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度大小為B,導軌左端接有阻值為R的定值電阻,一質量為m的金屬桿放在導軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線運動,此時金屬桿內自由電子沿桿定向移動的速率為u0。設金屬桿內做定向移動的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好,除了電阻R以外不計其它電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;(2)某時刻撤去外力,經(jīng)過一段時間,自由電子沿金屬桿定向移動的速率變?yōu)椋螅海╥)這段時間內電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;(ii)這段時間內一直在金屬桿內的自由電子沿桿定向移動的距離。17.(2021·湖北·統(tǒng)考高考真題)如圖(a)所示,兩根不計電阻、間距為L的足夠長平行光滑金屬導軌,豎直固定在勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向里,磁感應強度大小為B。導軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R的電阻。元件Z的圖像如圖(b)所示,當流過元件Z的電流大于或等于時,電壓穩(wěn)定為Um。質量為m、不計電阻的金屬棒可沿導軌運動,運動中金屬棒始終水平且與導軌保持良好接觸。忽略空氣阻力及回路中的電流對原磁場的影響,重力加速度大小為g。為了方便計算,取,。以下計算結果只能選用m、g、B、L、R表示。(1)閉合開關S。,由靜止釋放金屬棒,求金屬棒下落的最大速度v1;(2)斷開開關S,由靜止釋放金屬棒,求金屬棒下落的最大速度v2;(3)先閉合開關S,由靜止釋放金屬棒,金屬棒達到最大速度后,再斷開開關S。忽略回路中電流突變的時間,求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a。18.(2021·天津·高考真題)如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導軌、間距,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成角,N、Q兩端接有的電阻。一金屬棒垂直導軌放置,兩端與導軌始終有良好接觸,已知的質量,電阻,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度大小。在平行于導軌向上的拉力作用下,以初速度沿導軌向上開始運動,可達到最大速度。運動過程中拉力的功率恒定不變,重力加速度。(1)求拉力的功率P;(2)開始運動后,經(jīng)速度達到,此過程中克服安培力做功,求該過程中沿導軌的位移大小x。19.(2021·全國·高考真題)如圖,一傾角為的光滑固定斜面的頂端放有質量的U型導體框,導體框的電阻忽略不計;一電阻的金屬棒的兩端置于導體框上,與導體框構成矩形回路;與斜面底邊平行,長度。初始時與相距,金屬棒與導體框同時由靜止開始下滑,金屬棒下滑距離后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域,磁場邊界(圖中虛線)與斜面底邊平行;金屬棒在磁場中做勻速運動,直至離開磁場區(qū)域。當金屬棒離開磁場的瞬間,導體框的邊正好進入磁場,并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導體框之間始終接觸良好,磁場的磁感應強度大小,重力加速度大小取。求:(1)金屬棒在磁場

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