(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題07 電磁感應(yīng)(海南專(zhuān)用)(解析版)_第1頁(yè)
(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題07 電磁感應(yīng)(海南專(zhuān)用)(解析版)_第2頁(yè)
(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題07 電磁感應(yīng)(海南專(zhuān)用)(解析版)_第3頁(yè)
(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題07 電磁感應(yīng)(海南專(zhuān)用)(解析版)_第4頁(yè)
(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類(lèi)匯編專(zhuān)題07 電磁感應(yīng)(海南專(zhuān)用)(解析版)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩31頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

五年(2021-2025)高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題07電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1感應(yīng)電流方向2023選擇題側(cè)重對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的定性判斷(如感應(yīng)電流方向、磁場(chǎng)變化對(duì)電路的影響),綜合題則趨向多過(guò)程動(dòng)態(tài)分析,例如將導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合,分析變加速運(yùn)動(dòng)中的速度、加速度變化規(guī)律,或通過(guò)微分思想處理磁通量隨時(shí)間非線(xiàn)性變化的問(wèn)題。數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用貫穿命題,如利用圖像斜率求解磁通量變化率、通過(guò)幾何關(guān)系確定導(dǎo)體棒有效切割長(zhǎng)度,或聯(lián)立方程處理電磁感應(yīng)與電路動(dòng)態(tài)變化的耦合問(wèn)題(如含電容、電感的電磁感應(yīng)電路)??茖W(xué)思維的考查體現(xiàn)在模型簡(jiǎn)化與規(guī)律遷移,要求考生將復(fù)雜場(chǎng)景抽象為典型模型(如單桿切割、雙桿聯(lián)動(dòng)、線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)),并通過(guò)臨界條件分析(如導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度的條件)提煉核心物理規(guī)律。此外,實(shí)驗(yàn)題常以驗(yàn)證電磁感應(yīng)定律、測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為背景,考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理及誤差分析能力(如通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度或切割速度探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響因素)。整體而言,命題注重引導(dǎo)考生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合,強(qiáng)化對(duì)能量守恒、動(dòng)力學(xué)平衡及電路規(guī)律的綜合運(yùn)用能力,提升從實(shí)際問(wèn)題中提取物理模型并進(jìn)行邏輯推演的素養(yǎng)??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用2021、2022、2024、2025考點(diǎn)01感應(yīng)電流方向1.(2023·海南·高考)汽車(chē)測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車(chē)可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線(xiàn)圈abcd,埋在地下的線(xiàn)圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈時(shí)(

A.線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同【答案】C【詳析】A.由題知,埋在地下的線(xiàn)圈1、2通順時(shí)針(俯視)方向的電流,則根據(jù)右手螺旋定則,可知線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,A錯(cuò)誤;B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),B錯(cuò)誤;C.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程中,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd(順時(shí)針),C正確;D.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),再根據(jù)左手定則,可知汽車(chē)受到的安培力方向與速度方向相反,D錯(cuò)誤。故選C??键c(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.(2025·海南·高考)間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌傾斜部分光滑,水平部分粗糙且平滑相接,導(dǎo)軌上方接有電源和開(kāi)關(guān),傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角θ=30°,處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平導(dǎo)軌處于垂直豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,兩相同導(dǎo)體棒ab、cd與水平導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,兩棒質(zhì)量均m,接入電路中的電阻均為R,cd棒僅在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,且不互相碰撞,忽略金屬導(dǎo)軌的電阻,重力加速度為g。(1)鎖定水平導(dǎo)軌上的cd棒,閉合開(kāi)關(guān),ab棒靜止在傾斜導(dǎo)軌上,求通過(guò)ab棒的電流;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),同時(shí)解除cd棒的鎖定,當(dāng)ab棒下滑距離為x0時(shí),cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求cd棒從解除鎖定到開(kāi)始運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,cd(2)此后ab棒在下滑過(guò)程中,電流達(dá)到穩(wěn)定,求此時(shí)ab、cd棒的速度大小之差;(3)ab棒中電流穩(wěn)定之后繼續(xù)下滑,從ab棒到達(dá)水平導(dǎo)軌開(kāi)始計(jì)時(shí),t1時(shí)刻cd棒速度為零,加速度不為零,此后某時(shí)刻,cd棒的加速度為零,速度不為零,求從t1時(shí)刻到某時(shí)刻,ab、【答案】(1)mg2BL,(2)3mgR(3)Δ【詳析】(1)ab棒靜止在傾斜導(dǎo)軌上,根據(jù)平衡條件可得F安=mgsin30°,F(xiàn)安ab=BIabL解得通過(guò)ab棒的電流為Iab=mg2BL設(shè)當(dāng)ab棒下滑距離為x0時(shí)速度為v0,cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流為I1,此時(shí)對(duì)cd棒有F安(2)分析可知ab棒在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與cd棒在向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,故當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí),兩棒的速度差恒定,故可知此時(shí)兩棒的加速度相等,由于兩棒受到的安培力大小相等,對(duì)兩棒有mgsin30°-F安=ma,F(xiàn)安-μmg=ma同時(shí)有(3)分析可知從開(kāi)始到t1時(shí)刻,兩棒整體所受的合外力為零,故該過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)t1時(shí)刻ab棒的速度為v1',可知mΔv=mv1'解得v1'=Δv=3mgR4B分析可知此時(shí)兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,可得I2=BLv1''-vcd2R②從t1時(shí)刻到某時(shí)刻間,對(duì)兩棒分別根據(jù)動(dòng)量定理有-μmg+BILΔ聯(lián)立①②③④可得從t1到某時(shí)刻,ab、cd的路程之差為3.(2024·海南·高考)兩根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌由上下段電阻不計(jì),光滑的金屬導(dǎo)軌組成,在M、N兩點(diǎn)絕緣連接,M、N等高,間距L=1m,連接處平滑。導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°,導(dǎo)軌兩端分別連接一個(gè)阻值R=0.02Ω的電阻和C=1F的電容器,整個(gè)裝置處于B=0.2T的垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根導(dǎo)體棒ab、cd分別放在MN兩側(cè),質(zhì)量分為m1=0.8kg,m2=0.4kg,ab棒電阻為0.08Ω,cd棒的電阻不計(jì),將ab由靜止釋放,同時(shí)cd從距離MN為x0=4.32m處在一個(gè)大小F=4.64N,方向沿導(dǎo)軌平面向上的力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,碰撞前瞬間撤去F,已知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s,g=10m/s2(

)A.a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前所用時(shí)間為1.44sB.a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前,R上消耗的焦耳熱為0.78JC.兩棒第一次碰撞后瞬間,ab的速度大小為6.3m/sD.兩棒第一次碰撞后瞬間,cd的速度大小為8.4m/s【答案】BD【詳析】A.由于金屬棒ab、cd同時(shí)由靜止釋放,且恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,則說(shuō)明ab、cd在到達(dá)M、N處所用的時(shí)間是相同的,對(duì)金屬棒cd和電容器組成的回路有Δq=C·BLΔv對(duì)cd根據(jù)牛頓第二定律有F-BIL-m2gsin30°=m2a2其中a2=ΔvΔt,I=ΔqΔt聯(lián)立有a2=F-m2gsin30°m2+CBB.由題知,知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s,則根據(jù)功能關(guān)系有m1gxabsin30°-Q=12m1v12金屬棒下滑過(guò)程中根據(jù)動(dòng)量定理有m1gsin30°?t-BIL?t=m1v1其中q=It=BLxabR總,RCD.由于兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,取沿斜面向下為正,有m1v1-m2v2=m1v1′+m2v2′12其中v2=a2t=7.2m/s聯(lián)立解得v1′=-3.3m/s,v2′=8.4m/s故C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。4.(2022·海南·高考)光滑的水平長(zhǎng)直軌道放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.25T中,軌道寬0.4m,一導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為0.4m,質(zhì)量0.1kg,電阻r=0.05Ω靜止在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)開(kāi)關(guān)與a接通時(shí),電源可提供恒定的1①當(dāng)棒中電流由M流向N時(shí),棒的加速度的大小和方向是怎樣的;②當(dāng)開(kāi)關(guān)始終接a,要想在最短時(shí)間內(nèi)使棒向左移動(dòng)4m③要想棒在最短時(shí)間內(nèi)向左移動(dòng)7m【答案】①a=1m/s2,方向向右;②【詳析】①當(dāng)電流從M流向N時(shí),由左手定則可判斷安培力向右,故加速度方向向右。根據(jù)牛頓第二定律有BIL=ma代入數(shù)據(jù)可得a=1②開(kāi)關(guān)始終接a時(shí),電流N到M,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后電流變?yōu)镸到N,再經(jīng)時(shí)間t2速度減為零,前t1后t2s,則有x2=v22a③若導(dǎo)體棒達(dá)到一定速度時(shí)開(kāi)關(guān)接b,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恰為1A時(shí),則有E0=BLv0,I=E0R+r可知此刻的速度為v0=1m/s棒達(dá)到最大速度后開(kāi)關(guān)接b由安培力能提供的加速度大小會(huì)比開(kāi)關(guān)接a提供的加速度更大。故最短時(shí)間先接a一段時(shí)間t1,電流由N到M,再接到b端一段時(shí)間t2,再接到a端一段時(shí)間t3,電流由M到N,最后直到棒靜止第一段,則有v=at1,x1=12at12,Q1=I2rt15.(2021·海南·高考)如圖,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻,一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為u0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,除了電阻R以外不計(jì)其它電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;(2)某時(shí)刻撤去外力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,自由電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)閡0(i)這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;(ii)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離?!敬鸢浮浚?)Blv0R,B2l2v02R【詳析】(1)金屬棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0則金屬桿中的電流I=ER=Blv0R由題知,金屬桿在水平外力作用下以速度(2)(i)設(shè)金屬桿內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,金屬桿的橫截面積為S,則金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流由微觀(guān)表示為I=neSu0=Blv0R解得nSe=Blv0Ru0當(dāng)電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)閡02(ii)由(i)可知在這段時(shí)間內(nèi)金屬桿的速度由v0變到v02,設(shè)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離為-BIl?由于nSe=Blv1.(2025·海南農(nóng)墾中學(xué)·三沖)某同學(xué)用如圖所示的電路,借助電流傳感器研究不同元件通電時(shí)的電流變化情況,實(shí)驗(yàn)室提供的元件有小燈泡、定值電阻、電感線(xiàn)圈和電容器。t0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)得通過(guò)不同元件的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

A.圖甲對(duì)應(yīng)的元件為電感線(xiàn)圈 B.圖乙對(duì)應(yīng)的元件為定值電阻C.圖丙對(duì)應(yīng)的元件為小燈泡 D.圖丁對(duì)應(yīng)的元件為電容器【答案】D【詳析】閉合開(kāi)關(guān)后,通過(guò)定值電阻的電流不變,應(yīng)該對(duì)應(yīng)圖甲。由于小燈泡的電阻率會(huì)隨溫度的升高而升高,所以通過(guò)小燈泡的電流會(huì)逐漸減少,但不會(huì)為0,應(yīng)該對(duì)應(yīng)圖乙。電阻線(xiàn)圈由于自感,所以閉合開(kāi)關(guān)瞬間電流為0,然后慢慢增大,對(duì)應(yīng)圖丙。電容器在閉合開(kāi)關(guān)瞬間處于充電狀態(tài),然后慢慢減少,充電結(jié)束,電流為0,對(duì)應(yīng)圖丁。故選D。2.(2025·海南??凇し抡婵迹┤鐖D所示,固定在水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD,導(dǎo)軌一端連接電阻R,導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),垂直于導(dǎo)軌平面向下存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌靜止放置,用恒力F向右拉動(dòng)導(dǎo)體棒,經(jīng)過(guò)距離x導(dǎo)體棒恰好達(dá)到最大速度,則在此過(guò)程中()A.最大速度vB.通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量qC.從開(kāi)始至速度最大所用的時(shí)間tD.回路產(chǎn)生的焦耳熱Q【答案】C【詳析】A.導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Emax=BLvmax感應(yīng)電流Imax=EmaxR+rB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E=ΔΦΔt=BLxΔt感應(yīng)電流的平均值C.根據(jù)動(dòng)量定理有Ft-BILt=mvmax其中q=D.根據(jù)功能關(guān)系與能量守恒定律可知,回路產(chǎn)生的焦耳熱Q=Fx-12mv故選C。3.(2025·海南·三模)如圖1所示,abcd為100匝的正方形閉合金屬線(xiàn)圈,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),線(xiàn)圈整體處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,按圖示方向繞著與磁場(chǎng)垂直的軸OO'(與ad共線(xiàn))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖1所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),圖A.t=0時(shí)刻電流的方向是B.若線(xiàn)圈邊長(zhǎng)L=0.1m,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.t=1sD.線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為1s【答案】B【詳析】A.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,bc邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則,t=0時(shí)刻時(shí),bc邊電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閎到c,則t=0時(shí)刻線(xiàn)圈中電流方向是abcda,BD.由圖2可知電動(dòng)勢(shì)的峰值Em=NBSω=5V周期T=2sB選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由分析可知,t=1s時(shí)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)最大,線(xiàn)圈處于中性面的垂面,磁通量最小,C故選B。4.(2023·安徽卓越縣中聯(lián)盟·開(kāi)學(xué)考)某同學(xué)將一段金屬絲彎成如圖1所示的平面線(xiàn)圈,已知圓形區(qū)域的面積為S1,五角星形區(qū)域的面積為S2,連接圓和五角星部分區(qū)域的面積忽略不計(jì)?,F(xiàn)將該線(xiàn)圈沿垂直于磁場(chǎng)的方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(垂直紙面向里的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向),且磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。則下列圖像中能正確描述線(xiàn)圈兩端點(diǎn)a、b間電勢(shì)差U隨時(shí)間tA. B.C. D.【答案】A【詳析】由楞次定律可知,圓形線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與五角星線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反。所以,整個(gè)線(xiàn)圈的“有效面積”為S=S1-S2結(jié)合圖2,由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線(xiàn)圈內(nèi)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=故選A。5.(2025·海南儋州二中·一模)電磁緩沖器是應(yīng)用于車(chē)輛上以提高運(yùn)行安全的輔助制動(dòng)裝置,其緩沖原理可簡(jiǎn)化為如下情形:小車(chē)在平直公路上行駛時(shí),小車(chē)內(nèi)的某裝置產(chǎn)生方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,水平地面固定一矩形金屬單匝線(xiàn)圈abcd,俯視圖如圖所示。已知線(xiàn)圈電阻為R,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng),ad邊長(zhǎng)為2L。當(dāng)小車(chē)(無(wú)動(dòng)力)水平通過(guò)線(xiàn)圈上方時(shí),線(xiàn)圈與小車(chē)中的磁場(chǎng)發(fā)生作用,使小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖。已知小車(chē)的總質(zhì)量為m,受到地面的摩擦阻力恒為f;小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈ab邊時(shí)速度大小為v0,當(dāng)小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈cd邊時(shí)速度減為零(A.整個(gè)緩沖過(guò)程中流過(guò)線(xiàn)圈abcd的電荷量qB.小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈ab邊時(shí)ab邊所受安培力大小F=4C.小車(chē)磁場(chǎng)從線(xiàn)圈ab邊到cd邊所用的時(shí)間為mD.小車(chē)磁場(chǎng)從線(xiàn)圈ab邊到cd邊整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=1【答案】AD【詳析】A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合回路的歐姆定律以及電流與電荷量的關(guān)系E=ΔΦΔt,I=ER,B.磁場(chǎng)剛進(jìn)入線(xiàn)圈時(shí),線(xiàn)圈ab邊切割磁感線(xiàn),有E=BLv0,I=ER,F(xiàn)=BILC.小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)到停下,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得-ft-BL∑IiΔt=0-mvD.根據(jù)系統(tǒng)能量守恒可得12mv02=故選AD。6.(2025·海南文昌中學(xué)·適應(yīng)性考試)如圖1所示,光滑水平桌面上有豎直向下、寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l,放在桌面上,bc邊與磁場(chǎng)邊界平行,L>l。讓導(dǎo)線(xiàn)框在沿ab方向的恒力F作用下穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)線(xiàn)框的v-t圖像如圖2所示。以下判斷正確的是(

)A.t1~t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力逐漸增大B.t2~t3時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框ad兩端的電壓恒為0C.t1~t3時(shí)間內(nèi),v-t圖中陰影部分的面積表示磁場(chǎng)的寬度LD.t3~t4時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于Fl【答案】CD【詳析】A.t1時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,減速運(yùn)動(dòng),安培力大于恒力F,加速度逐漸變小,安培力減小,故A錯(cuò)誤;B.t2~t3時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框的感應(yīng)電流為零,但兩邊都切割磁感線(xiàn),ad兩端的電壓不為0,故B錯(cuò)誤;C.t2時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,t3時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域,t1~t3時(shí)間段圖線(xiàn)和坐標(biāo)軸圍成的面積表示磁場(chǎng)的寬度L,故C正確;D.因?yàn)閠3~t4段的安培力大于恒力F,位移是l,故導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于Fl,故D正確。故選CD。7.(2025·海南·考前訓(xùn)練)某自行車(chē)所裝車(chē)燈發(fā)電機(jī)如圖甲所示,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖乙。繞有線(xiàn)圈的匚形鐵芯開(kāi)口處裝有磁鐵,車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng),摩擦輪又通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng),從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線(xiàn)圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與燈泡L1A.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)L1的電流方向?yàn)锽.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,L1C.車(chē)輪轉(zhuǎn)速加倍時(shí)L1D.自行車(chē)勻加速行駛時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓u隨時(shí)間t變化關(guān)系大致如圖丙所示【答案】AC【詳析】A.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°,根據(jù)楞次定律,通過(guò)線(xiàn)圈向下的原磁場(chǎng)磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量減少,用安培定則判斷,通過(guò)L1的電流方向?yàn)閐→LB.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)線(xiàn)框磁通量變化率越來(lái)越大,當(dāng)轉(zhuǎn)90°時(shí),通過(guò)鐵芯的磁通量為0,但是磁通量的變化率最大,因此此過(guò)程L1中的電流逐漸變大,故BC.車(chē)輪轉(zhuǎn)速加倍,摩擦輪轉(zhuǎn)速加倍,磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)角速度加倍,磁通量變化率ΔΦΔt也加倍,則由I=ERD.自行車(chē)勻加速行駛時(shí),車(chē)輪轉(zhuǎn)速持續(xù)增加,磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)加快,周期變小,但圖丙中電壓周期不變,故D錯(cuò)誤。故選AC。8.(2025·海南·三模)如圖所示,水平面上有兩根材質(zhì)不同的金屬桿,一根為直桿,另一根為彎曲桿,兩根桿的左端連接在一起,以直桿所在位置為x軸,垂直直桿的方向?yàn)閥軸,兩桿連接處為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立坐標(biāo)系,發(fā)現(xiàn)彎曲桿恰與y=xk函數(shù)的圖線(xiàn)重合?,F(xiàn)添加豎直向下大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),再另取一根光滑金屬直桿MN放置于y軸處,把沿x軸正方向的力F作用在MN桿上,使MN桿從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直到其運(yùn)動(dòng)至x0處。已知x軸上的直桿單位長(zhǎng)度的電阻為r0,其他桿的電阻均忽略不計(jì),MN桿的質(zhì)量為m,始終與另兩根桿接觸良好且與x軸保持垂直。MN桿從O點(diǎn)到x0處的過(guò)程中()A.若k=0.25,則力F是恒力,大小為BB.若k=0.25,則回路所產(chǎn)生的焦耳熱為xC.若k=0.5,則流過(guò)O點(diǎn)的電荷量為BD.若k=0.5,則力F的沖量為B【答案】BD【詳析】A.若k=0.25,則F-BIy=ma,I=Er0xB.若k=0.25,根據(jù)能量守恒定律可得Fx0=12mvC.若k=0.5,則I'=E'r0x0=D.若k=0.5,則F-BI'y=ma所以F=ma故選BD。9.(2025·海南三亞·學(xué)業(yè)水平診斷)利用圖像描述物理過(guò)程、探尋物理規(guī)律是物理學(xué)研究中常用的方法。下圖是描述某個(gè)物理過(guò)程中兩個(gè)物理量之間關(guān)系的圖像,對(duì)相應(yīng)物理過(guò)程分析正確的是()A.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖像,則質(zhì)點(diǎn)在1s末改變了運(yùn)動(dòng)方向B.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖像,則質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)的路程等于0C.若該圖像為某電場(chǎng)中沿一確定方向電勢(shì)隨位置變化的圖像,則該電場(chǎng)一定為勻強(qiáng)電場(chǎng)D.若該圖像為靜止的閉合線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間變化的圖像,則閉合線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生恒定電流【答案】CD【詳析】A.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像,則圖像的斜率等于速度,由圖可知,1s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向均不變,故A錯(cuò)誤;B.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像,則質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,可知質(zhì)點(diǎn)在前2秒內(nèi)的位移等于0,但路程不等于0,故B錯(cuò)誤;C.若該圖像為一條電場(chǎng)線(xiàn)上各點(diǎn)的電勢(shì)隨坐標(biāo)變化的圖像,由于圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,斜率不變,電場(chǎng)強(qiáng)度不變,只能是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn),故C正確;D.若該圖像為閉合線(xiàn)圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間變化的圖像,圖線(xiàn)的斜率不變,即磁通量的變化率不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知該閉合線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),恒定的感應(yīng)電流,故D正確。故選CD。10.(2025·海南·考前訓(xùn)練)如圖所示,固定光滑平行軌道由四分之一圓弧軌道和水平軌道組成,水平軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,Ⅰ區(qū)域軌道寬度為L(zhǎng),Ⅱ區(qū)域軌道寬度為2L,Ⅰ區(qū)域軌道長(zhǎng)度和Ⅱ區(qū)域軌道長(zhǎng)度均足夠長(zhǎng)。質(zhì)量為m的金屬棒1從高度為R的四分之一圓弧軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑,開(kāi)始時(shí)質(zhì)量為2m的金屬棒2靜止在寬度為2L的軌道上,金屬棒1接入軌道間的電阻為r,金屬棒2接入軌道間的電阻為2r。兩金屬棒始終與軌道垂直且保持良好接觸。不計(jì)其他電阻及空氣阻力,重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是()A.金屬棒1運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道底端時(shí)受到軌道的支持力大小為3mgB.穩(wěn)定時(shí)金屬棒1的速度大小為2C.金屬棒1從圓弧軌道底端運(yùn)動(dòng)到剛穩(wěn)定時(shí),通過(guò)金屬棒1的電荷量為m2D.若將金屬棒2固定,使金屬棒1仍從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放,則金屬棒1在水平軌道上通過(guò)的最大距離為mr【答案】AC【詳析】A.金屬棒1在光滑四分之一圓弧軌道上運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒定律有mgR=12mv2解得v=2gRB.當(dāng)兩金屬棒穩(wěn)定時(shí),兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相等,有BLv1=B×2Lv2可得v1=2v2對(duì)金屬棒1,根據(jù)動(dòng)量定理有-C.由動(dòng)量定理,-BILt=mv1-mvD.根據(jù)q'=I't'=E3故選AC。11.(2025·海南瓊海嘉積中學(xué)·預(yù)測(cè))如圖所示,相距1?m的光滑平行U形金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角固定放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為0.2?kg的金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置,最初靜止在導(dǎo)軌最低位置。某時(shí)刻給金屬桿一沿斜面向上的恒定拉力F=2.6?N,經(jīng)過(guò)1?s金屬桿達(dá)到最大速度2?m/s。導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好,金屬桿接入電路部分的電阻為0.2Ω,重力加速度g取10?m/s2A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.4T B.0~1?s時(shí)間內(nèi)通過(guò)回路的電荷量為2CC.0~1?s時(shí)間內(nèi)金屬桿的位移大小為1.2?m D.0~2?s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量為5.2?J【答案】AD【詳析】A.達(dá)到最大速度時(shí)F=mgsin30°+F安其中FB.0~1?s時(shí)間內(nèi)由動(dòng)量定理Ft-mgsin30°t-BILtC.根據(jù)q=ERt=ΔΦtRt=D.0~1s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量為Q1=Fx-mgxsin30°-12mv故選AD。12.(2025·海南·三模)如圖所示,間距為L(zhǎng)的水平平行軌道與傾角α=53°、足夠長(zhǎng)的平行光滑傾斜軌道在P、Q兩點(diǎn)相連,軌道均由電阻不計(jì)的金屬材料制成。軌道間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,以PQ為邊界左側(cè)區(qū)域I磁場(chǎng)的長(zhǎng)度為d,方向豎直向下,右側(cè)區(qū)域II磁場(chǎng)垂直于傾斜軌道平面向上。水平軌道左端連接阻值為R的電阻,傾斜軌道下端連接阻值為R2的電阻。一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿a從圖中位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),并以速度v0與靜止在區(qū)域I左側(cè)邊緣處的相同金屬桿b發(fā)生彈性碰撞。碰撞后,金屬桿b立刻進(jìn)入磁場(chǎng)并以速度v02離開(kāi)區(qū)域I,然后通過(guò)P、Q兩點(diǎn)(在兩點(diǎn)上方有約束裝置保證金屬桿滑到傾斜軌道過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失)進(jìn)入?yún)^(qū)域II,在區(qū)域II中加速時(shí)間t后達(dá)到穩(wěn)定速度。金屬桿與軌道始終垂直且接觸良好,金屬桿與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g(1)金屬桿b在區(qū)域I內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,左側(cè)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q;(2)金屬桿b在區(qū)域I內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,流過(guò)金屬桿b的電荷量q0;(3)金屬桿b在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最終穩(wěn)定速度大小及在區(qū)域II中加速時(shí)間t內(nèi)流過(guò)金屬桿b的電荷量q1?!敬鸢浮?1)3(2)4(3)mgRB2【詳析】(1)根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒定律可得mv0可得va=0,vb=v0即金屬桿a靜止在區(qū)域邊緣,金屬桿b以v0進(jìn)入?yún)^(qū)域I,以12v0離開(kāi)區(qū)域I,對(duì)金屬桿b利用動(dòng)能定理可得W安-μmgd=12(2)金屬桿b從進(jìn)入?yún)^(qū)域I到離開(kāi)的過(guò)程中,通過(guò)金屬桿b的電荷量q0=IΔt,I=ER總=(3)金屬桿b在區(qū)域II內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有最大速度時(shí)有BIL=mgsinα,I=ER+R4,E=BLvm聯(lián)立可得vm=mgR13.(2025·海南三亞·學(xué)業(yè)水平診斷)如圖甲、乙所示,兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在絕緣水平面(紙面)上,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),電阻不計(jì),空間內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置并可在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),質(zhì)量為m、電阻不計(jì)。甲圖中金屬桿cd質(zhì)量為m、電阻為R;乙圖中金屬桿cd質(zhì)量為m、電阻不計(jì),在導(dǎo)軌MN上兩桿之間且離cd桿足夠遠(yuǎn)處連接有一電容為C的電容器。現(xiàn)垂直ab施加一水平向右,大小為F的恒力,兩金屬桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,空氣阻力忽略不計(jì)。(1)若甲圖中cd被鎖定保持靜止:(i)求ab可達(dá)到的最大速度vm;(ii)若經(jīng)過(guò)t0后ab速度達(dá)到v0,求這段時(shí)間ab的位移大小x;(2)若乙圖中cd被鎖定保持靜止,通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明ab運(yùn)動(dòng)性質(zhì);(3)若乙圖中cd也可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明cd桿能否做勻加速運(yùn)動(dòng)。如果能請(qǐng)求出cd的加速度a;如果不能請(qǐng)說(shuō)明cd速度變化的具體情況?!敬鸢浮?1)(i)FRB2L2(2)見(jiàn)解析(3)能,CF【詳析】(1)(i)甲圖中cd被鎖定保持靜止,當(dāng)ab桿的加速度為零時(shí),速度達(dá)到最大,即F=BIL聯(lián)立解得v(ii)經(jīng)過(guò)t0后ab速度達(dá)到v0,根據(jù)動(dòng)量定理可得Ft0-BIL?t0(2)若乙圖中cd被鎖定保持靜止,則F-BIL=ma',I(3)由于cd桿在水平方向只受安培力作用,所以BI'L=ma,I'=ΔQ'Δt'=14.(2024·海南某校·九模)一種彈射發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)化裝置圖如圖所示。光滑的水平絕緣桌面上固定有間距d=0.5m的U形金屬導(dǎo)軌,光滑軌道OAC的OA部分位于豎直方向上,AC部分為一與OA相切、半徑r=0.4m的四分之一圓弧,C點(diǎn)與水平桌面邊緣挨得很近。質(zhì)量M=2.0kg的金屬棒靜止在U形金屬導(dǎo)軌水平部分上,金屬棒與金屬導(dǎo)軌垂直,金屬棒接入電路的電阻R=0.1Ω,U形金屬導(dǎo)軌水平部分光滑,傾角θ=37°的傾斜部分與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,金屬導(dǎo)軌的水平部分與傾斜部分平滑連接?,F(xiàn)用質(zhì)量m=1.0kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))壓縮緊靠OAC軌道的輕質(zhì)彈簧至位置D后鎖定彈簧,其中DA=2r=0.8m。解除鎖定后,小球?qū)⒀豋AC軌道運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)C(小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)前已經(jīng)和彈簧分離)后沿水平方向滑上桌面,小球與金屬棒發(fā)生彈性正碰。碰后小球再次沿水平方向進(jìn)入OAC軌道并恰好能沿軌道運(yùn)動(dòng),金屬棒的速度方向與水平導(dǎo)軌平行,且金屬棒沿導(dǎo)軌傾斜部分上升的最大位移大小x0=0.6m,小球壓縮彈簧后再次被鎖定。已知U形金屬導(dǎo)軌傾斜部分足夠長(zhǎng),其上端電阻的阻值為2R,導(dǎo)軌電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅分布在金屬導(dǎo)軌的傾斜部分,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0T,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6(1)求解除鎖定前,彈簧的彈性勢(shì)能Ep(2)求金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上從底部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的時(shí)間t0(3)若金屬棒返回傾斜導(dǎo)軌底部前已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),求在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚?)30J;(2)0.3s;(3)1.65J【詳析】(1)根據(jù)功能關(guān)系有Epmv1碰后小球恰好通過(guò)C點(diǎn),則有mg=mv12r(2)根據(jù)電流的定義式結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律有q=It-解得t=0.3(3)金屬棒返回傾斜導(dǎo)軌底部前已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),則有Mgsinθ=μMgcosθ+在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,根據(jù)功能關(guān)系可知Q+μMgcos解得Q115.(2024·海南·三診)如圖所示,相距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌由水平和傾斜兩部分組成,水平部分導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng),處在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,傾斜部分導(dǎo)軌粗糙,與水平導(dǎo)軌平滑連接。有兩根完全相同的金屬棒甲和乙固定在傾斜導(dǎo)軌上,將甲從圖中位置由靜止釋放,到達(dá)傾斜導(dǎo)軌底端的速度為v0,當(dāng)甲進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為零時(shí),將乙從圖中位置由靜止釋放,最后乙與甲以共同的速度在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。已知甲、乙的初始位置到傾斜導(dǎo)軌底端的距離之比為49,甲和乙的質(zhì)量均為m,接入電路的電阻均為(1)金屬棒乙運(yùn)動(dòng)到傾斜導(dǎo)軌底端時(shí)的速度大小;(2)金屬棒甲停止時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離;(3)整個(gè)過(guò)程甲金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱?!敬鸢浮浚?)32v0;(2)2m【詳析】(1)由題意知,甲、乙兩金屬棒在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同,設(shè)加速度為a,甲的初始位置傾斜導(dǎo)軌底端距離為l,則2al=v(2)金屬棒甲停止時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的距離為x,根據(jù)動(dòng)量定理有-BILt=0-mv(3)導(dǎo)體棒甲、乙穩(wěn)定時(shí)兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小相等,根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv乙=2導(dǎo)體棒甲從釋放到靜止,系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱為Q1=12mv0專(zhuān)題07電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢(shì)考點(diǎn)1感應(yīng)電流方向2023選擇題側(cè)重對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的定性判斷(如感應(yīng)電流方向、磁場(chǎng)變化對(duì)電路的影響),綜合題則趨向多過(guò)程動(dòng)態(tài)分析,例如將導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合,分析變加速運(yùn)動(dòng)中的速度、加速度變化規(guī)律,或通過(guò)微分思想處理磁通量隨時(shí)間非線(xiàn)性變化的問(wèn)題。數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用貫穿命題,如利用圖像斜率求解磁通量變化率、通過(guò)幾何關(guān)系確定導(dǎo)體棒有效切割長(zhǎng)度,或聯(lián)立方程處理電磁感應(yīng)與電路動(dòng)態(tài)變化的耦合問(wèn)題(如含電容、電感的電磁感應(yīng)電路)??茖W(xué)思維的考查體現(xiàn)在模型簡(jiǎn)化與規(guī)律遷移,要求考生將復(fù)雜場(chǎng)景抽象為典型模型(如單桿切割、雙桿聯(lián)動(dòng)、線(xiàn)框穿越磁場(chǎng)),并通過(guò)臨界條件分析(如導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定速度的條件)提煉核心物理規(guī)律。此外,實(shí)驗(yàn)題常以驗(yàn)證電磁感應(yīng)定律、測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為背景,考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理及誤差分析能力(如通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度或切割速度探究感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響因素)。整體而言,命題注重引導(dǎo)考生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合,強(qiáng)化對(duì)能量守恒、動(dòng)力學(xué)平衡及電路規(guī)律的綜合運(yùn)用能力,提升從實(shí)際問(wèn)題中提取物理模型并進(jìn)行邏輯推演的素養(yǎng)??键c(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用2021、2022、2024、2025考點(diǎn)01感應(yīng)電流方向1.(2023·海南·高考)汽車(chē)測(cè)速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,汽車(chē)可簡(jiǎn)化為一個(gè)矩形線(xiàn)圈abcd,埋在地下的線(xiàn)圈分別為1、2,通上順時(shí)針(俯視)方向電流,當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈時(shí)(

A.線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向上B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程受到的安培力方向與速度方向相同【答案】C【詳析】A.由題知,埋在地下的線(xiàn)圈1、2通順時(shí)針(俯視)方向的電流,則根據(jù)右手螺旋定則,可知線(xiàn)圈1、2產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下,A錯(cuò)誤;B.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈1過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),B錯(cuò)誤;C.汽車(chē)離開(kāi)線(xiàn)圈1過(guò)程中,磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd(順時(shí)針),C正確;D.汽車(chē)進(jìn)入線(xiàn)圈2過(guò)程中,磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針),再根據(jù)左手定則,可知汽車(chē)受到的安培力方向與速度方向相反,D錯(cuò)誤。故選C??键c(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.(2025·海南·高考)間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌傾斜部分光滑,水平部分粗糙且平滑相接,導(dǎo)軌上方接有電源和開(kāi)關(guān),傾斜導(dǎo)軌與水平面夾角θ=30°,處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平導(dǎo)軌處于垂直豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,兩相同導(dǎo)體棒ab、cd與水平導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,兩棒質(zhì)量均m,接入電路中的電阻均為R,cd棒僅在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng),兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,且不互相碰撞,忽略金屬導(dǎo)軌的電阻,重力加速度為g。(1)鎖定水平導(dǎo)軌上的cd棒,閉合開(kāi)關(guān),ab棒靜止在傾斜導(dǎo)軌上,求通過(guò)ab棒的電流;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),同時(shí)解除cd棒的鎖定,當(dāng)ab棒下滑距離為x0時(shí),cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求cd棒從解除鎖定到開(kāi)始運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,cd(2)此后ab棒在下滑過(guò)程中,電流達(dá)到穩(wěn)定,求此時(shí)ab、cd棒的速度大小之差;(3)ab棒中電流穩(wěn)定之后繼續(xù)下滑,從ab棒到達(dá)水平導(dǎo)軌開(kāi)始計(jì)時(shí),t1時(shí)刻cd棒速度為零,加速度不為零,此后某時(shí)刻,cd棒的加速度為零,速度不為零,求從t1時(shí)刻到某時(shí)刻,ab、【答案】(1)mg2BL,(2)3mgR(3)Δ【詳析】(1)ab棒靜止在傾斜導(dǎo)軌上,根據(jù)平衡條件可得F安=mgsin30°,F(xiàn)安ab=BIabL解得通過(guò)ab棒的電流為Iab=mg2BL設(shè)當(dāng)ab棒下滑距離為x0時(shí)速度為v0,cd棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中的電流為I1,此時(shí)對(duì)cd棒有F安(2)分析可知ab棒在下滑過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與cd棒在向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,故當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí),兩棒的速度差恒定,故可知此時(shí)兩棒的加速度相等,由于兩棒受到的安培力大小相等,對(duì)兩棒有mgsin30°-F安=ma,F(xiàn)安-μmg=ma同時(shí)有(3)分析可知從開(kāi)始到t1時(shí)刻,兩棒整體所受的合外力為零,故該過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)t1時(shí)刻ab棒的速度為v1',可知mΔv=mv1'解得v1'=Δv=3mgR4B分析可知此時(shí)兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反,可得I2=BLv1''-vcd2R②從t1時(shí)刻到某時(shí)刻間,對(duì)兩棒分別根據(jù)動(dòng)量定理有-μmg+BILΔ聯(lián)立①②③④可得從t1到某時(shí)刻,ab、cd的路程之差為3.(2024·海南·高考)兩根足夠長(zhǎng)的導(dǎo)軌由上下段電阻不計(jì),光滑的金屬導(dǎo)軌組成,在M、N兩點(diǎn)絕緣連接,M、N等高,間距L=1m,連接處平滑。導(dǎo)軌平面與水平面夾角為30°,導(dǎo)軌兩端分別連接一個(gè)阻值R=0.02Ω的電阻和C=1F的電容器,整個(gè)裝置處于B=0.2T的垂直導(dǎo)軌平面斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根導(dǎo)體棒ab、cd分別放在MN兩側(cè),質(zhì)量分為m1=0.8kg,m2=0.4kg,ab棒電阻為0.08Ω,cd棒的電阻不計(jì),將ab由靜止釋放,同時(shí)cd從距離MN為x0=4.32m處在一個(gè)大小F=4.64N,方向沿導(dǎo)軌平面向上的力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,碰撞前瞬間撤去F,已知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s,g=10m/s2(

)A.a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前所用時(shí)間為1.44sB.a(chǎn)b從釋放到第一次碰撞前,R上消耗的焦耳熱為0.78JC.兩棒第一次碰撞后瞬間,ab的速度大小為6.3m/sD.兩棒第一次碰撞后瞬間,cd的速度大小為8.4m/s【答案】BD【詳析】A.由于金屬棒ab、cd同時(shí)由靜止釋放,且恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,則說(shuō)明ab、cd在到達(dá)M、N處所用的時(shí)間是相同的,對(duì)金屬棒cd和電容器組成的回路有Δq=C·BLΔv對(duì)cd根據(jù)牛頓第二定律有F-BIL-m2gsin30°=m2a2其中a2=ΔvΔt,I=ΔqΔt聯(lián)立有a2=F-m2gsin30°m2+CBB.由題知,知碰前瞬間ab的速度為4.5m/s,則根據(jù)功能關(guān)系有m1gxabsin30°-Q=12m1v12金屬棒下滑過(guò)程中根據(jù)動(dòng)量定理有m1gsin30°?t-BIL?t=m1v1其中q=It=BLxabR總,RCD.由于兩棒恰好在M、N處發(fā)生彈性碰撞,取沿斜面向下為正,有m1v1-m2v2=m1v1′+m2v2′12其中v2=a2t=7.2m/s聯(lián)立解得v1′=-3.3m/s,v2′=8.4m/s故C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。4.(2022·海南·高考)光滑的水平長(zhǎng)直軌道放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=0.25T中,軌道寬0.4m,一導(dǎo)體棒長(zhǎng)也為0.4m,質(zhì)量0.1kg,電阻r=0.05Ω靜止在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌接觸良好。當(dāng)開(kāi)關(guān)與a接通時(shí),電源可提供恒定的1①當(dāng)棒中電流由M流向N時(shí),棒的加速度的大小和方向是怎樣的;②當(dāng)開(kāi)關(guān)始終接a,要想在最短時(shí)間內(nèi)使棒向左移動(dòng)4m③要想棒在最短時(shí)間內(nèi)向左移動(dòng)7m【答案】①a=1m/s2,方向向右;②【詳析】①當(dāng)電流從M流向N時(shí),由左手定則可判斷安培力向右,故加速度方向向右。根據(jù)牛頓第二定律有BIL=ma代入數(shù)據(jù)可得a=1②開(kāi)關(guān)始終接a時(shí),電流N到M,經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后電流變?yōu)镸到N,再經(jīng)時(shí)間t2速度減為零,前t1后t2s,則有x2=v22a③若導(dǎo)體棒達(dá)到一定速度時(shí)開(kāi)關(guān)接b,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恰為1A時(shí),則有E0=BLv0,I=E0R+r可知此刻的速度為v0=1m/s棒達(dá)到最大速度后開(kāi)關(guān)接b由安培力能提供的加速度大小會(huì)比開(kāi)關(guān)接a提供的加速度更大。故最短時(shí)間先接a一段時(shí)間t1,電流由N到M,再接到b端一段時(shí)間t2,再接到a端一段時(shí)間t3,電流由M到N,最后直到棒靜止第一段,則有v=at1,x1=12at12,Q1=I2rt15.(2021·海南·高考)如圖,間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻,一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為u0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,除了電阻R以外不計(jì)其它電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率;(2)某時(shí)刻撤去外力,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,自由電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)閡0(i)這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;(ii)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離?!敬鸢浮浚?)Blv0R,B2l2v02R【詳析】(1)金屬棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0則金屬桿中的電流I=ER=Blv0R由題知,金屬桿在水平外力作用下以速度(2)(i)設(shè)金屬桿內(nèi)單位體積的自由電子數(shù)為n,金屬桿的橫截面積為S,則金屬桿在水平外力作用下以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流由微觀(guān)表示為I=neSu0=Blv0R解得nSe=Blv0Ru0當(dāng)電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)閡02(ii)由(i)可知在這段時(shí)間內(nèi)金屬桿的速度由v0變到v02,設(shè)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離為-BIl?由于nSe=Blv1.(2025·海南農(nóng)墾中學(xué)·三沖)某同學(xué)用如圖所示的電路,借助電流傳感器研究不同元件通電時(shí)的電流變化情況,實(shí)驗(yàn)室提供的元件有小燈泡、定值電阻、電感線(xiàn)圈和電容器。t0時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S,測(cè)得通過(guò)不同元件的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

A.圖甲對(duì)應(yīng)的元件為電感線(xiàn)圈 B.圖乙對(duì)應(yīng)的元件為定值電阻C.圖丙對(duì)應(yīng)的元件為小燈泡 D.圖丁對(duì)應(yīng)的元件為電容器【答案】D【詳析】閉合開(kāi)關(guān)后,通過(guò)定值電阻的電流不變,應(yīng)該對(duì)應(yīng)圖甲。由于小燈泡的電阻率會(huì)隨溫度的升高而升高,所以通過(guò)小燈泡的電流會(huì)逐漸減少,但不會(huì)為0,應(yīng)該對(duì)應(yīng)圖乙。電阻線(xiàn)圈由于自感,所以閉合開(kāi)關(guān)瞬間電流為0,然后慢慢增大,對(duì)應(yīng)圖丙。電容器在閉合開(kāi)關(guān)瞬間處于充電狀態(tài),然后慢慢減少,充電結(jié)束,電流為0,對(duì)應(yīng)圖丁。故選D。2.(2025·海南??凇し抡婵迹┤鐖D所示,固定在水平面上的光滑金屬導(dǎo)軌AB、CD,導(dǎo)軌一端連接電阻R,導(dǎo)軌寬為L(zhǎng),垂直于導(dǎo)軌平面向下存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),將一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌靜止放置,用恒力F向右拉動(dòng)導(dǎo)體棒,經(jīng)過(guò)距離x導(dǎo)體棒恰好達(dá)到最大速度,則在此過(guò)程中()A.最大速度vB.通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量qC.從開(kāi)始至速度最大所用的時(shí)間tD.回路產(chǎn)生的焦耳熱Q【答案】C【詳析】A.導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Emax=BLvmax感應(yīng)電流Imax=EmaxR+rB.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E=ΔΦΔt=BLxΔt感應(yīng)電流的平均值C.根據(jù)動(dòng)量定理有Ft-BILt=mvmax其中q=D.根據(jù)功能關(guān)系與能量守恒定律可知,回路產(chǎn)生的焦耳熱Q=Fx-12mv故選C。3.(2025·海南·三模)如圖1所示,abcd為100匝的正方形閉合金屬線(xiàn)圈,邊長(zhǎng)為L(zhǎng),線(xiàn)圈整體處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,按圖示方向繞著與磁場(chǎng)垂直的軸OO'(與ad共線(xiàn))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖1所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),圖A.t=0時(shí)刻電流的方向是B.若線(xiàn)圈邊長(zhǎng)L=0.1m,則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.t=1sD.線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為1s【答案】B【詳析】A.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,bc邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由右手定則,t=0時(shí)刻時(shí),bc邊電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)閎到c,則t=0時(shí)刻線(xiàn)圈中電流方向是abcda,BD.由圖2可知電動(dòng)勢(shì)的峰值Em=NBSω=5V周期T=2sB選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由分析可知,t=1s時(shí)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)最大,線(xiàn)圈處于中性面的垂面,磁通量最小,C故選B。4.(2023·安徽卓越縣中聯(lián)盟·開(kāi)學(xué)考)某同學(xué)將一段金屬絲彎成如圖1所示的平面線(xiàn)圈,已知圓形區(qū)域的面積為S1,五角星形區(qū)域的面積為S2,連接圓和五角星部分區(qū)域的面積忽略不計(jì)?,F(xiàn)將該線(xiàn)圈沿垂直于磁場(chǎng)的方向放入一勻強(qiáng)磁場(chǎng)(垂直紙面向里的方向?yàn)榇艌?chǎng)的正方向),且磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。則下列圖像中能正確描述線(xiàn)圈兩端點(diǎn)a、b間電勢(shì)差U隨時(shí)間tA. B.C. D.【答案】A【詳析】由楞次定律可知,圓形線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與五角星線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)方向相反。所以,整個(gè)線(xiàn)圈的“有效面積”為S=S1-S2結(jié)合圖2,由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線(xiàn)圈內(nèi)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=故選A。5.(2025·海南儋州二中·一模)電磁緩沖器是應(yīng)用于車(chē)輛上以提高運(yùn)行安全的輔助制動(dòng)裝置,其緩沖原理可簡(jiǎn)化為如下情形:小車(chē)在平直公路上行駛時(shí),小車(chē)內(nèi)的某裝置產(chǎn)生方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,水平地面固定一矩形金屬單匝線(xiàn)圈abcd,俯視圖如圖所示。已知線(xiàn)圈電阻為R,ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng),ad邊長(zhǎng)為2L。當(dāng)小車(chē)(無(wú)動(dòng)力)水平通過(guò)線(xiàn)圈上方時(shí),線(xiàn)圈與小車(chē)中的磁場(chǎng)發(fā)生作用,使小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)緩沖。已知小車(chē)的總質(zhì)量為m,受到地面的摩擦阻力恒為f;小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈ab邊時(shí)速度大小為v0,當(dāng)小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈cd邊時(shí)速度減為零(A.整個(gè)緩沖過(guò)程中流過(guò)線(xiàn)圈abcd的電荷量qB.小車(chē)磁場(chǎng)剛到線(xiàn)圈ab邊時(shí)ab邊所受安培力大小F=4C.小車(chē)磁場(chǎng)從線(xiàn)圈ab邊到cd邊所用的時(shí)間為mD.小車(chē)磁場(chǎng)從線(xiàn)圈ab邊到cd邊整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=1【答案】AD【詳析】A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合回路的歐姆定律以及電流與電荷量的關(guān)系E=ΔΦΔt,I=ER,B.磁場(chǎng)剛進(jìn)入線(xiàn)圈時(shí),線(xiàn)圈ab邊切割磁感線(xiàn),有E=BLv0,I=ER,F(xiàn)=BILC.小車(chē)進(jìn)入磁場(chǎng)到停下,以向右為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得-ft-BL∑IiΔt=0-mvD.根據(jù)系統(tǒng)能量守恒可得12mv02=故選AD。6.(2025·海南文昌中學(xué)·適應(yīng)性考試)如圖1所示,光滑水平桌面上有豎直向下、寬度為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框abcd的邊長(zhǎng)為l,放在桌面上,bc邊與磁場(chǎng)邊界平行,L>l。讓導(dǎo)線(xiàn)框在沿ab方向的恒力F作用下穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)線(xiàn)框的v-t圖像如圖2所示。以下判斷正確的是(

)A.t1~t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框受到的安培力逐漸增大B.t2~t3時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框ad兩端的電壓恒為0C.t1~t3時(shí)間內(nèi),v-t圖中陰影部分的面積表示磁場(chǎng)的寬度LD.t3~t4時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于Fl【答案】CD【詳析】A.t1時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,減速運(yùn)動(dòng),安培力大于恒力F,加速度逐漸變小,安培力減小,故A錯(cuò)誤;B.t2~t3時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線(xiàn)框的感應(yīng)電流為零,但兩邊都切割磁感線(xiàn),ad兩端的電壓不為0,故B錯(cuò)誤;C.t2時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,t3時(shí)刻,導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域,t1~t3時(shí)間段圖線(xiàn)和坐標(biāo)軸圍成的面積表示磁場(chǎng)的寬度L,故C正確;D.因?yàn)閠3~t4段的安培力大于恒力F,位移是l,故導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的焦耳熱大于Fl,故D正確。故選CD。7.(2025·海南·考前訓(xùn)練)某自行車(chē)所裝車(chē)燈發(fā)電機(jī)如圖甲所示,其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖乙。繞有線(xiàn)圈的匚形鐵芯開(kāi)口處裝有磁鐵,車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng),摩擦輪又通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)磁鐵一起轉(zhuǎn)動(dòng),從而使鐵芯中磁通量發(fā)生變化。線(xiàn)圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與燈泡L1A.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)L1的電流方向?yàn)锽.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,L1C.車(chē)輪轉(zhuǎn)速加倍時(shí)L1D.自行車(chē)勻加速行駛時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓u隨時(shí)間t變化關(guān)系大致如圖丙所示【答案】AC【詳析】A.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°,根據(jù)楞次定律,通過(guò)線(xiàn)圈向下的原磁場(chǎng)磁通量減少,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量減少,用安培定則判斷,通過(guò)L1的電流方向?yàn)閐→LB.磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中,通過(guò)線(xiàn)框磁通量變化率越來(lái)越大,當(dāng)轉(zhuǎn)90°時(shí),通過(guò)鐵芯的磁通量為0,但是磁通量的變化率最大,因此此過(guò)程L1中的電流逐漸變大,故BC.車(chē)輪轉(zhuǎn)速加倍,摩擦輪轉(zhuǎn)速加倍,磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)角速度加倍,磁通量變化率ΔΦΔt也加倍,則由I=ERD.自行車(chē)勻加速行駛時(shí),車(chē)輪轉(zhuǎn)速持續(xù)增加,磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)加快,周期變小,但圖丙中電壓周期不變,故D錯(cuò)誤。故選AC。8.(2025·海南·三模)如圖所示,水平面上有兩根材質(zhì)不同的金屬桿,一根為直桿,另一根為彎曲桿,兩根桿的左端連接在一起,以直桿所在位置為x軸,垂直直桿的方向?yàn)閥軸,兩桿連接處為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立坐標(biāo)系,發(fā)現(xiàn)彎曲桿恰與y=xk函數(shù)的圖線(xiàn)重合?,F(xiàn)添加豎直向下大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出),再另取一根光滑金屬直桿MN放置于y軸處,把沿x軸正方向的力F作用在MN桿上,使MN桿從靜止開(kāi)始做加速度為a的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),直到其運(yùn)動(dòng)至x0處。已知x軸上的直桿單位長(zhǎng)度的電阻為r0,其他桿的電阻均忽略不計(jì),MN桿的質(zhì)量為m,始終與另兩根桿接觸良好且與x軸保持垂直。MN桿從O點(diǎn)到x0處的過(guò)程中()A.若k=0.25,則力F是恒力,大小為BB.若k=0.25,則回路所產(chǎn)生的焦耳熱為xC.若k=0.5,則流過(guò)O點(diǎn)的電荷量為BD.若k=0.5,則力F的沖量為B【答案】BD【詳析】A.若k=0.25,則F-BIy=ma,I=Er0xB.若k=0.25,根據(jù)能量守恒定律可得Fx0=12mvC.若k=0.5,則I'=E'r0x0=D.若k=0.5,則F-BI'y=ma所以F=ma故選BD。9.(2025·海南三亞·學(xué)業(yè)水平診斷)利用圖像描述物理過(guò)程、探尋物理規(guī)律是物理學(xué)研究中常用的方法。下圖是描述某個(gè)物理過(guò)程中兩個(gè)物理量之間關(guān)系的圖像,對(duì)相應(yīng)物理過(guò)程分析正確的是()A.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的圖像,則質(zhì)點(diǎn)在1s末改變了運(yùn)動(dòng)方向B.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖像,則質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)的路程等于0C.若該圖像為某電場(chǎng)中沿一確定方向電勢(shì)隨位置變化的圖像,則該電場(chǎng)一定為勻強(qiáng)電場(chǎng)D.若該圖像為靜止的閉合線(xiàn)圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間變化的圖像,則閉合線(xiàn)圈中會(huì)產(chǎn)生恒定電流【答案】CD【詳析】A.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像,則圖像的斜率等于速度,由圖可知,1s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小和方向均不變,故A錯(cuò)誤;B.若該圖像為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像,則質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,可知質(zhì)點(diǎn)在前2秒內(nèi)的位移等于0,但路程不等于0,故B錯(cuò)誤;C.若該圖像為一條電場(chǎng)線(xiàn)上各點(diǎn)的電勢(shì)隨坐標(biāo)變化的圖像,由于圖像的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,斜率不變,電場(chǎng)強(qiáng)度不變,只能是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線(xiàn),故C正確;D.若該圖像為閉合線(xiàn)圈內(nèi)磁通量隨時(shí)間變化的圖像,圖線(xiàn)的斜率不變,即磁通量的變化率不變,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知該閉合線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),恒定的感應(yīng)電流,故D正確。故選CD。10.(2025·海南·考前訓(xùn)練)如圖所示,固定光滑平行軌道由四分之一圓弧軌道和水平軌道組成,水平軌道處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,Ⅰ區(qū)域軌道寬度為L(zhǎng),Ⅱ區(qū)域軌道寬度為2L,Ⅰ區(qū)域軌道長(zhǎng)度和Ⅱ區(qū)域軌道長(zhǎng)度均足夠長(zhǎng)。質(zhì)量為m的金屬棒1從高度為R的四分之一圓弧軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑,開(kāi)始時(shí)質(zhì)量為2m的金屬棒2靜止在寬度為2L的軌道上,金屬棒1接入軌道間的電阻為r,金屬棒2接入軌道間的電阻為2r。兩金屬棒始終與軌道垂直且保持良好接觸。不計(jì)其他電阻及空氣阻力,重力加速度大小為g。下列說(shuō)法正確的是()A.金屬棒1運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道底端時(shí)受到軌道的支持力大小為3mgB.穩(wěn)定時(shí)金屬棒1的速度大小為2C.金屬棒1從圓弧軌道底端運(yùn)動(dòng)到剛穩(wěn)定時(shí),通過(guò)金屬棒1的電荷量為m2D.若將金屬棒2固定,使金屬棒1仍從圓弧軌道最高點(diǎn)由靜止釋放,則金屬棒1在水平軌道上通過(guò)的最大距離為mr【答案】AC【詳析】A.金屬棒1在光滑四分之一圓弧軌道上運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒定律有mgR=12mv2解得v=2gRB.當(dāng)兩金屬棒穩(wěn)定時(shí),兩棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)相等,有BLv1=B×2Lv2可得v1=2v2對(duì)金屬棒1,根據(jù)動(dòng)量定理有-C.由動(dòng)量定理,-BILt=mv1-mvD.根據(jù)q'=I't'=E3故選AC。11.(2025·海南瓊海嘉積中學(xué)·預(yù)測(cè))如圖所示,相距1?m的光滑平行U形金屬導(dǎo)軌與水平面成30°角固定放置,勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直,質(zhì)量為0.2?kg的金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置,最初靜止在導(dǎo)軌最低位置。某時(shí)刻給金屬桿一沿斜面向上的恒定拉力F=2.6?N,經(jīng)過(guò)1?s金屬桿達(dá)到最大速度2?m/s。導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好,金屬桿接入電路部分的電阻為0.2Ω,重力加速度g取10?m/s2A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.4T B.0~1?s時(shí)間內(nèi)通過(guò)回路的電荷量為2CC.0~1?s時(shí)間內(nèi)金屬桿的位移大小為1.2?m D.0~2?s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量為5.2?J【答案】AD【詳析】A.達(dá)到最大速度時(shí)F=mgsin30°+F安其中FB.0~1?s時(shí)間內(nèi)由動(dòng)量定理Ft-mgsin30°t-BILtC.根據(jù)q=ERt=ΔΦtRt=D.0~1s內(nèi)回路產(chǎn)生的熱量為Q1=Fx-mgxsin30°-12mv故選AD。12.(2025·海南·三模)如圖所示,間距為L(zhǎng)的水平平行軌道與傾角α=53°、足夠長(zhǎng)的平行光滑傾斜軌道在P、Q兩點(diǎn)相連,軌道均由電阻不計(jì)的金屬材料制成。軌道間存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,以PQ為邊界左側(cè)區(qū)域I磁場(chǎng)的長(zhǎng)度為d,方向豎直向下,右側(cè)區(qū)域II磁場(chǎng)垂直于傾斜軌道平面向上。水平軌道左端連接阻值為R的電阻,傾斜軌道下端連接阻值為R2的電阻。一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿a從圖中位置開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),并以速度v0與靜止在區(qū)域I左側(cè)邊緣處的相同金屬桿b發(fā)生彈性碰撞。碰撞后,金屬桿b立刻進(jìn)入磁場(chǎng)并以速度v02離開(kāi)區(qū)域I,然后通過(guò)P、Q兩點(diǎn)(在兩點(diǎn)上方有約束裝置保證金屬桿滑到傾斜軌道過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失)進(jìn)入?yún)^(qū)域II,在區(qū)域II中加速時(shí)間t后達(dá)到穩(wěn)定速度。金屬桿與軌道始終垂直且接觸良好,金屬桿與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論