(2021-2025)5年高考1年模擬物理真題分類匯編專題11 電磁感應(yīng)(福建專用)(原卷版)_第1頁
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文檔簡介

五年(2021-2025)高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢考點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律2024聚焦電磁感應(yīng)專題,近五年福建高考物理命題顯示其核心地位穩(wěn)固,高頻考點(diǎn)高度集中于法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,涉及導(dǎo)體切割磁感線、動生電動勢的計(jì)算、感應(yīng)電流方向判定及其在簡單電路中的效應(yīng)是絕對的重心;基礎(chǔ)的法拉第電磁感應(yīng)定律本身在2024年亦有考查,構(gòu)成重要支撐。側(cè)重概念辨析、規(guī)律應(yīng)用和定性、半定量分析,雖涉及計(jì)算但難度通??刂圃谥械绕?,強(qiáng)調(diào)對物理過程的理解和基本公式的靈活運(yùn)用。展望未來,核心考點(diǎn)——特別是法拉第電磁感應(yīng)定律在動力學(xué)、電路、能量等綜合情境中的應(yīng)用——仍將保持高度穩(wěn)定,命題情境會進(jìn)一步多元化,可能融入更多前沿科技或生活化創(chuàng)新設(shè)計(jì);同時(shí),強(qiáng)化物理思想方法的滲透考查,并可能通過巧妙設(shè)問在選擇題中實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)概念與應(yīng)用計(jì)算的交叉融合,提升對考生綜合思維能力的考查要求考點(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2023、2022、2021考點(diǎn)01法拉第電磁感應(yīng)定律1.(2024·福建·高考)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?,F(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為()A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR2考點(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.(2023·福建·高考)如圖,M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計(jì);導(dǎo)軌間有一垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,其左邊界OO'垂直于導(dǎo)軌;阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導(dǎo)軌放置,b始終固定。a以一定初速度進(jìn)入磁場,此后運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并與b不相碰。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為正方向建立x軸坐標(biāo);在運(yùn)動過程中,a的速度記為v,a克服安培力做功的功率記為P。下列v或P隨A. B.C. D.3.(2021·福建·高考)(多選)如圖,P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計(jì)。圖中EFGH矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。在t=t1時(shí)刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界EF、GH進(jìn)入磁場,速度大小均為v0;一段時(shí)間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時(shí)t=t2,b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。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2R,a棒的質(zhì)量為mA.t1時(shí)刻a棒加速度大小為B.t2時(shí)刻b棒的速度為C.t1~t2時(shí)間內(nèi),通過a棒橫截面的電荷量是D.t1~t24.(2022·福建·高考)如圖(a),一傾角為θ的絕緣光滑斜面固定在水平地面上,其頂端與兩根相距為L的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連;導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,其末端裝有擋板M、N.兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置,G的中心用一不可伸長絕緣細(xì)繩通過輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連;初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直,滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行,右側(cè)與水平面平行.從t=0s開始,H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動;t=2s時(shí),H與擋板M、N相碰后立即被鎖定.G在t=1s后的速度一時(shí)間圖線如圖(b)所示,其中1~2s段為直線.已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,L=0.2m,G、H和A的質(zhì)量均為0.2kg,G、H的電阻均為0.1Ω;導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力均忽略不計(jì);H與擋板碰撞時(shí)間極短;整個(gè)運(yùn)動過程A未與滑輪相碰,兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好:sinθ=0.25,cos(1)在1~2s時(shí)間段內(nèi),棒G的加速度大小和細(xì)繩對A(2)t=1.5s時(shí),棒H(3)在2~3s時(shí)間段內(nèi),棒G一、單選題1.(2025·福建部分地市·一檢)如圖甲所示,足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),左端連接電阻R,金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)刻,ab棒在水平外力F作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。運(yùn)動過程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒克服安培力做功的功率為P,R上通過的電流為i,下列P或i隨t變化的圖像中,可能正確的是()A. B. C. D.2.(2025·福建龍巖上杭一中·校質(zhì)檢)如圖甲,abcd和a'b'c'd'為在同一水平面內(nèi)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌,左右導(dǎo)軌間距分別為2L、L,整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,左側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,右側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化,兩根金屬桿M、N分別垂直兩側(cè)導(dǎo)軌放置,N桿與cc'之間恰好圍成一個(gè)邊長為L的正方形,M桿中點(diǎn)用一絕緣細(xì)線通過輕質(zhì)定滑輪與一重物相連,t=0時(shí)釋放重物,同時(shí)在N桿中點(diǎn)處施加一水平向右的拉力F,兩桿在0~t0時(shí)間內(nèi)均處于靜止?fàn)顟B(tài),從t0時(shí)刻開始,拉力F保持不變,重物向下運(yùn)動x距離時(shí)(M桿未到達(dá)定滑輪處),速度達(dá)到最大,已知M、N桿和重物的質(zhì)量都為m,M、N接入電路的電阻都為R,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,重力加速度為g,下列說法不正確的是()A.0~t0時(shí)間內(nèi),回路中的感應(yīng)電動勢為BB.0~t0時(shí)間內(nèi),施加在N桿上的拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系為F=C.重物下落的最大速度為v=D.從t=0時(shí)刻到重物達(dá)到最大速度的過程中,回路產(chǎn)生的焦耳熱為B3.(2025·福建·適應(yīng)性練習(xí))如圖甲所示,水平面內(nèi)固定兩根平行的足夠長的光滑軌道,軌道間距L=0.4m,其中在E,F(xiàn)、G、H四點(diǎn)附近的軌道由絕緣材料制成,這四段絕緣軌道的長度非常短,其余軌道由金屬材料制成,金屬軌道的電阻不計(jì),在右側(cè)兩軌道之間連接一個(gè)阻值R=1.5Ω的定值電阻。在矩形區(qū)域MNQP中存在豎直向上的磁場,記M點(diǎn)所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿MP方向建立x坐標(biāo)軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨位置的變化如圖乙所示,圖中B0=2.5T?,F(xiàn)有一總質(zhì)量m=0.1kg的“工”字形“聯(lián)動雙棒”(由兩根長度略長于L的平行金屬棒ab和cd,用長度為L的剛性絕緣棒連接構(gòu)成,棒的電阻均為A.棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí),流經(jīng)棒cd的電流的大小為8A,方向從c到dB.棒ab在EF處的速度大小為4C.棒cd在x=2L處時(shí)的速度大小為3D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.45J4.(2025·福建三明·三模)如圖,水平臺面上有一足夠長、間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ,置于塑料圓筒內(nèi),導(dǎo)軌左端連著電容為C的電容器和電動勢為E的電源,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。將一質(zhì)量為m的模擬金屬炮彈置于圓筒內(nèi)導(dǎo)軌上,先將開關(guān)撥至接線柱1,充電結(jié)束后,將開關(guān)撥至接線柱2,炮彈在安培力作用下開始運(yùn)動,達(dá)到最大速度后離開導(dǎo)軌,整個(gè)過程通過炮彈的電荷量為q。已知炮彈電阻為R,炮彈始終與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻和電源內(nèi)阻。則在此過程中炮彈()A.做勻加速直線運(yùn)動 B.在導(dǎo)軌上的位移為qRC.離開導(dǎo)軌時(shí)的速度為BLqm D二、多選題5.(24-25高二上·福建龍巖·期末)智能手表通常采用無線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無線充電基座,圖乙為充電原理示意圖,充電基座接交流電源,基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場,從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流?,F(xiàn)將問題做如下簡化:設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n,若在t1到t2時(shí)間內(nèi),磁場向上穿過受電線圈,其磁通量由Φ1A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來,仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢差大小為U=n6.(2025·福建·一模)如圖所示,用相同金屬材料制成的兩個(gè)單匝閉合線圈a、b,它們的質(zhì)量相等,粗細(xì)均勻,線圈a的半徑為線圈b半徑的2倍,將它們垂直放在隨時(shí)間均勻變化的磁場中,下列說法正確的是()A.穿過線圈a、b的磁通量之比為2∶1 B.線圈a、b內(nèi)的感應(yīng)電動勢之比為4∶1C.線圈a、b內(nèi)的感應(yīng)電流之比為2∶1 D.線圈a、b產(chǎn)生的熱功率之比為4∶17.(2025·福建漳州·三測)如圖,左側(cè)兩光滑平行導(dǎo)軌ab、a?b?和右側(cè)兩粗糙平行導(dǎo)軌cd、c?d?均固定在同一水平面上,導(dǎo)軌間距均為L,左、右兩導(dǎo)軌間用長度不計(jì)且由絕緣材料制成的bc、b?c?平滑連接,兩導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒AD靜置于圖示位置?,F(xiàn)對AD施加一水平向右的恒定拉力F,經(jīng)時(shí)間t時(shí)AD到達(dá)bb?,此時(shí)撤去力F,AD再經(jīng)時(shí)間t恰好停下(未到達(dá)dd?。已知電容器的電容C=mB2L2,運(yùn)動過程中AD始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,AD與右側(cè)導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為18,d、d?間電阻阻值為A.AD到達(dá)bb?之前做變加速直線運(yùn)動 B.AD到達(dá)bb?時(shí)的速度大小為1C.AD停下的位置與cc?距離為mgRt8B2L28.(2025·福建福州三中·模擬預(yù)測)武漢智能電梯公司研制出世界第一臺“磁懸浮電梯”,如圖為該磁動力電梯的簡易裝置圖,即在豎直平面內(nèi)有兩根平行豎直金屬軌道MN和PQ,兩軌道的下端用導(dǎo)線相連;金屬軌道間有一導(dǎo)體桿ab與軌道垂直,其正下方通過絕緣裝置固定電梯轎廂,設(shè)運(yùn)動過程中ab始終與軌道垂直且接觸良好。該磁動力電梯上行的原理是:電磁鐵所產(chǎn)生的垂直軌道平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場沿金屬導(dǎo)軌運(yùn)動,帶動ab桿向上運(yùn)動,即電磁驅(qū)動。設(shè)電梯轎廂及ab桿的總質(zhì)量為M(后續(xù)簡稱電梯),兩軌道間的距離為L,ab桿電阻為R,其余部分電阻不計(jì)。不計(jì)ab桿與軌道間的阻力和空氣阻力,重力加速度為g。若電磁鐵產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場以v0的速度勻速上升,電梯上升的最大速率為vA.電梯剛向上啟動時(shí),ab桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→bB.電梯剛向上啟動時(shí),ab桿加速度a=C.電梯以最大速率向上運(yùn)行,ab桿產(chǎn)生的電功率P=D.電梯以最大速率向上運(yùn)行,外界在單位時(shí)間內(nèi)提供的總能量E=9.(2025·福建廈門·三模)如圖所示,一質(zhì)量為M的足夠長“匚”型金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒PQ平行bc放置在導(dǎo)軌上,PQ左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0,bc長為L,初始時(shí)bc與PQ間距離也為L。分界線ef與bc平行,其左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,右側(cè)有水平向左的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在t=0時(shí),一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌bc段中點(diǎn),使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a,PQ與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ,且始終接觸良好,則()A.回路中的電動勢先增大后減小B.運(yùn)動過程中拉力F的最大值為Ma+μmg+BC.若t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則該時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌克服安培力做功為QD.若t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則該時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌克服摩擦力做功為110.(2025·福建廈門·二模)如圖甲所示,絕緣水平面上固定有兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距為L。金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,電阻均為R,質(zhì)量分別為m和2m。虛線MN右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。兩金屬棒a、b分別以初速度v0和v1同時(shí)沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,先后進(jìn)入磁場區(qū)域。從a棒進(jìn)入磁場區(qū)域開始,其電流i隨時(shí)間A.a(chǎn)、b棒的初速度滿足vB.b棒即將進(jìn)入磁場時(shí),a棒在磁場中移動的距離為4mRC.兩棒最終的間隔距離為8mRD.兩棒最終的間隔距離為4mR11.(2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測)如圖甲所示,在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示,周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場,電場線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓,在同一電場線上,電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅰ,與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角A.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅠB.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅡC.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQD.圓環(huán)Ⅰ中電流的有效值為212.(2025·福建福州三中·模擬預(yù)測)如圖所示為使用直流電動機(jī)提升重物的示意圖,間距為L的平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌左端接有電動勢為E,內(nèi)阻為r的直流電源,導(dǎo)軌電阻不計(jì),質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其中心通過絕緣細(xì)線繞過固定光滑輕質(zhì)定滑輪后與靜止在地面上的質(zhì)量為m的重物相連,此時(shí)細(xì)線恰好伸直且無拉力,導(dǎo)體棒ab。與滑輪間的細(xì)線水平。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。已知導(dǎo)體棒ab距離導(dǎo)軌左端足夠遠(yuǎn),重物上升過程中不會碰到定滑輪,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦。閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒a?A.閉合開關(guān)S瞬間細(xì)線中的拉力大小為F=B.導(dǎo)體棒最終的速度大小為v=C.導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時(shí)直流電源的輸出功率為P=D.從靜止出發(fā)到剛好做勻速運(yùn)動的過程中,安培力對導(dǎo)體棒所做的功等于導(dǎo)體棒與重物組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能13.(24-25高三下·福建·二模)如圖所示,間距為L的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌固定放置,導(dǎo)軌平面水平,矩形PMNQ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌平面離地面的高度為h,質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為L的金屬棒a、b垂直放在導(dǎo)軌上,b在磁場中,a在磁場外,給a一個(gè)水平向右的初速度v0,兩金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,a、bA.金屬棒a進(jìn)磁場時(shí)的加速度大小為BB.金屬棒b離開軌道做平拋運(yùn)動的水平位移為vC.整個(gè)過程金屬棒a中產(chǎn)生的焦耳熱為2D.金屬棒b初始位置到PQ的距離至少為2mR14.(2025·福建福州一中·最后一模)如圖所示,用金屬制作的導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌寬軌部分間距為2.0m,右端連接有開關(guān)K2和電容器,電容器的電容C=0.1F;窄軌部分間距為1.0m,右端連接有開關(guān)K1,整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T。質(zhì)量為0.4kg、阻值忽略不計(jì)的金屬棒M垂直于導(dǎo)軌靜止放置在寬軌導(dǎo)軌上;質(zhì)量為0.4kg、長為1.0m的金屬棒P靜止在窄軌導(dǎo)軌上。金屬棒M和金屬棒P在運(yùn)動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌足夠長,金屬棒M總在寬軌上運(yùn)動,金屬棒P總在窄軌上運(yùn)動,不計(jì)所有摩擦,電容器始終未損壞,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t=0時(shí),K1斷開,K2閉合,金屬棒M受到水平向左大小為0.8NA.金屬棒M做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動B.t=1.0s時(shí)刻,金屬棒M的動能為0.2JC.若在t=1.0s時(shí)刻撤去外力F,同時(shí)斷開K2,閉合K1,穩(wěn)定時(shí)金屬棒M的速度為0.5m/sD.若在t=1.0s時(shí)刻撤去外力F,同時(shí)斷開K2,閉合K1,穩(wěn)定時(shí)金屬棒M的速度為0.2m/s三、解答題15.(2025·福建多地市·二模)如圖所示,導(dǎo)體棒ab、cd分別靜置于水平固定的平行窄導(dǎo)軌和寬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距分別為L1=1m、L2=2m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場,ab、cd棒的質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.4kg,兩導(dǎo)體棒總電阻為R=5Ω,ab棒與導(dǎo)軌間無摩擦,cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。t=0時(shí)刻,給導(dǎo)體棒ab一個(gè)大小為(1)t=0.7s時(shí),cd(2)0~0.7s時(shí)間內(nèi),安培力對ab(3)電流I016.(2025·福建福州福州高中·二適考)如圖所示,質(zhì)量均為m=1kg的物體A、B之間用勁度系數(shù)k=25N/m的輕質(zhì)彈簧連接,靜止于傾角θ=30°的光滑斜面上,物體A與擋板接觸而不粘連,物體B用平行于斜面的輕質(zhì)細(xì)線繞過光滑的滑輪與水平導(dǎo)軌上的金屬桿ab中點(diǎn)連接,與ab連接的細(xì)線則平行于水平導(dǎo)軌。金屬桿ab、cd的質(zhì)量均為M=3kg,電阻均為R=0.4Ω。金屬桿長度及導(dǎo)軌的寬度均為L=0.5m,金屬桿與導(dǎo)軌的接觸良好,水平導(dǎo)軌足夠長且光滑,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場B=4T(圖中未畫出)。開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),細(xì)線剛好拉直而無作用力?,F(xiàn)用恒定的水平力作用于cd桿的中點(diǎn),使桿cd由靜止開始向右運(yùn)動,最后保持勻速運(yùn)動,當(dāng)桿cd開始勻速運(yùn)動時(shí),物體A恰好與擋板間無彈力。(g=10m/s2,sin30°=1(1)桿cd勻速運(yùn)動時(shí),彈簧的形變量x;(2)cd桿勻速運(yùn)動的速度大?。?3)從cd桿開始運(yùn)動到開始勻速時(shí),cd桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q=1J,此過程水平恒力做功W為多大;(4)若cd桿勻速后被外力直接抽離水平導(dǎo)軌,此后物體B的最大加速度大小。17.(2025·江西贛州·二模)如圖,兩光滑平行圓弧導(dǎo)軌豎直放置,下端與兩根間距為L的光滑平行水平導(dǎo)軌平滑連接。水平導(dǎo)軌足夠長,其右端接有電容為C的電容器,且全部處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在導(dǎo)軌上放置長度略大于L的導(dǎo)體棒P、M、N。P棒和M棒的質(zhì)量均為m,接入電路的電阻均為2R,N棒的質(zhì)量為2m,接入電路的電阻為R。已知初始時(shí)電容器帶電量為0,開關(guān)S斷開,M棒和N棒間距為d,且均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)讓P棒從圓弧導(dǎo)軌上高為h處由靜止釋放,P棒與M棒如果發(fā)生碰撞則會粘在一起。重力加速度大小為g,不計(jì)導(dǎo)軌電阻及空氣阻力,且導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。(1)求P棒剛進(jìn)入磁場時(shí)速度v0的大小及此時(shí)流經(jīng)M棒電流I(2)若P棒與M棒恰好不發(fā)生碰撞,求該過程P棒中產(chǎn)生的焦耳熱QP(3)若初始時(shí)M棒離磁場左邊界的距離x0=4mR2gh3B2L2,且運(yùn)動過程中M棒始終未與N棒發(fā)生碰撞,求d的最小值;當(dāng)P18.(2025·福建寧德·三模)如圖所示,質(zhì)量分別為2m、m的導(dǎo)體棒a、b靜置在間距為L的水平平行光滑導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)體棒a、b在導(dǎo)軌間的電阻均為R,b棒到導(dǎo)軌最右端MN的距離為x0。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。現(xiàn)給a棒一水平向右的初速度v0,當(dāng)b棒運(yùn)動到導(dǎo)軌最右端MN時(shí)速度為v02,隨即滑上足夠長的光滑絕緣傾斜軌道。(1)b棒開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小;(2)b棒從開始運(yùn)動到第一次出磁場產(chǎn)生的熱量;(3)b棒從開始運(yùn)動到第一次出磁場的時(shí)間;(4)整個(gè)運(yùn)動過程中a棒做減速運(yùn)動的總長度。19.(2025·福建·百校聯(lián)考押題)如圖,水平面固定一個(gè)“L”形雙軌ABCD?A′B′C′D′,其余都是直線導(dǎo)軌,AB?A′B′部分無磁場且xAB=13m,其余都處于豎直向下的磁場中,其中BB′?CC′段為14圓弧,BC半徑r=1m、B′C′半徑R=2m,其他部分接觸良好、唯獨(dú)緊靠CC′處右側(cè)有一段長度忽略不計(jì)的絕緣連接點(diǎn),導(dǎo)軌寬度都為l=1m,導(dǎo)軌上放置三根與之接觸良好的導(dǎo)體棒a、b、c,三根導(dǎo)體棒長度與導(dǎo)軌寬度均相同,且與導(dǎo)軌的動摩擦因數(shù)均為μ=0.4,a、b、c的質(zhì)量和電阻分別為ma=mb=m0=0.5kg、mc=m=1kg,Ra=Rb=R0=2Ω、Rc=R=1Ω;開始時(shí),c棒靜止于CD?C′D′水平部分,與CC′端相距x=1m,b棒置于緊靠CC′端左側(cè)鎖定,現(xiàn)用大小恒定F=14N、方向始終平行導(dǎo)軌該處切線方向作用于a棒,到達(dá)BB′端時(shí)B′C′段保持原有速度v,微調(diào)BC段速度且繼續(xù)保持F平行導(dǎo)軌該處切線方向,使其在BC?B′C′段恰好做勻速圓周運(yùn)動;與b棒碰前a棒速度依然為v,a、b棒碰撞前瞬間,解除b棒鎖定,同時(shí)撤去力(1)a棒到達(dá)BB′端時(shí)的速度v;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(3)a、b棒最終與c棒的距離。專題11電磁感應(yīng)考點(diǎn)五年考情(2021-2025)命題趨勢考點(diǎn)1法拉第電磁感應(yīng)定律2024聚焦電磁感應(yīng)專題,近五年福建高考物理命題顯示其核心地位穩(wěn)固,高頻考點(diǎn)高度集中于法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,涉及導(dǎo)體切割磁感線、動生電動勢的計(jì)算、感應(yīng)電流方向判定及其在簡單電路中的效應(yīng)是絕對的重心;基礎(chǔ)的法拉第電磁感應(yīng)定律本身在2024年亦有考查,構(gòu)成重要支撐。側(cè)重概念辨析、規(guī)律應(yīng)用和定性、半定量分析,雖涉及計(jì)算但難度通常控制在中等偏下,強(qiáng)調(diào)對物理過程的理解和基本公式的靈活運(yùn)用。展望未來,核心考點(diǎn)——特別是法拉第電磁感應(yīng)定律在動力學(xué)、電路、能量等綜合情境中的應(yīng)用——仍將保持高度穩(wěn)定,命題情境會進(jìn)一步多元化,可能融入更多前沿科技或生活化創(chuàng)新設(shè)計(jì);同時(shí),強(qiáng)化物理思想方法的滲透考查,并可能通過巧妙設(shè)問在選擇題中實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)概念與應(yīng)用計(jì)算的交叉融合,提升對考生綜合思維能力的考查要求考點(diǎn)2法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2023、2022、2021考點(diǎn)01法拉第電磁感應(yīng)定律1.(2024·福建·高考)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代物理學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有一條絕緣紙帶,兩條平行長邊鑲有銅絲,將紙帶一端扭轉(zhuǎn)180°,與另一端連接,形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的莫比烏斯環(huán),如圖所示。連接后,紙環(huán)邊緣的銅絲形成閉合回路,紙環(huán)圍合部分可近似為半徑為R的扁平圓柱?,F(xiàn)有一勻強(qiáng)磁場從圓柱中心區(qū)域垂直其底面穿過,磁場區(qū)域的邊界是半徑為r的圓(r<R)。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt(k為常量),則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為()A.0 B.kπR2 C.2kπr2 D.2kπR2考點(diǎn)02法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用2.(2023·福建·高考)如圖,M、N是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計(jì);導(dǎo)軌間有一垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,其左邊界OO'垂直于導(dǎo)軌;阻值恒定的兩均勻金屬棒a、b均垂直于導(dǎo)軌放置,b始終固定。a以一定初速度進(jìn)入磁場,此后運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,并與b不相碰。以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右為正方向建立x軸坐標(biāo);在運(yùn)動過程中,a的速度記為v,a克服安培力做功的功率記為P。下列v或P隨A. B.C. D.3.(2021·福建·高考)(多選)如圖,P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌,間距為L,導(dǎo)軌足夠長且電阻可忽略不計(jì)。圖中EFGH矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。在t=t1時(shí)刻,兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界EF、GH進(jìn)入磁場,速度大小均為v0;一段時(shí)間后,流經(jīng)a棒的電流為0,此時(shí)t=t2,b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。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2R,a棒的質(zhì)量為mA.t1時(shí)刻a棒加速度大小為B.t2時(shí)刻b棒的速度為C.t1~t2時(shí)間內(nèi),通過a棒橫截面的電荷量是D.t1~t24.(2022·福建·高考)如圖(a),一傾角為θ的絕緣光滑斜面固定在水平地面上,其頂端與兩根相距為L的水平光滑平行金屬導(dǎo)軌相連;導(dǎo)軌處于一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,其末端裝有擋板M、N.兩根平行金屬棒G、H垂直導(dǎo)軌放置,G的中心用一不可伸長絕緣細(xì)繩通過輕質(zhì)定滑輪與斜面底端的物塊A相連;初始時(shí)刻繩子處于拉緊狀態(tài)并與G垂直,滑輪左側(cè)細(xì)繩與斜面平行,右側(cè)與水平面平行.從t=0s開始,H在水平向右拉力作用下向右運(yùn)動;t=2s時(shí),H與擋板M、N相碰后立即被鎖定.G在t=1s后的速度一時(shí)間圖線如圖(b)所示,其中1~2s段為直線.已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T,L=0.2m,G、H和A的質(zhì)量均為0.2kg,G、H的電阻均為0.1Ω;導(dǎo)軌電阻、細(xì)繩與滑輪的摩擦力均忽略不計(jì);H與擋板碰撞時(shí)間極短;整個(gè)運(yùn)動過程A未與滑輪相碰,兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好:sinθ=0.25,cos(1)在1~2s時(shí)間段內(nèi),棒G的加速度大小和細(xì)繩對A(2)t=1.5s時(shí),棒H(3)在2~3s時(shí)間段內(nèi),棒G一、單選題1.(2025·福建部分地市·一檢)如圖甲所示,足夠長且電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),左端連接電阻R,金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)刻,ab棒在水平外力F作用下由靜止開始沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。運(yùn)動過程中ab棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,ab棒克服安培力做功的功率為P,R上通過的電流為i,下列P或i隨t變化的圖像中,可能正確的是()A. B. C. D.2.(2025·福建龍巖上杭一中·校質(zhì)檢)如圖甲,abcd和a'b'c'd'為在同一水平面內(nèi)的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌,左右導(dǎo)軌間距分別為2L、L,整個(gè)導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,左側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,右側(cè)導(dǎo)軌間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小按圖乙規(guī)律變化,兩根金屬桿M、N分別垂直兩側(cè)導(dǎo)軌放置,N桿與cc'之間恰好圍成一個(gè)邊長為L的正方形,M桿中點(diǎn)用一絕緣細(xì)線通過輕質(zhì)定滑輪與一重物相連,t=0時(shí)釋放重物,同時(shí)在N桿中點(diǎn)處施加一水平向右的拉力F,兩桿在0~t0時(shí)間內(nèi)均處于靜止?fàn)顟B(tài),從t0時(shí)刻開始,拉力F保持不變,重物向下運(yùn)動x距離時(shí)(M桿未到達(dá)定滑輪處),速度達(dá)到最大,已知M、N桿和重物的質(zhì)量都為m,M、N接入電路的電阻都為R,不計(jì)導(dǎo)軌電阻,重力加速度為g,下列說法不正確的是()A.0~t0時(shí)間內(nèi),回路中的感應(yīng)電動勢為BB.0~t0時(shí)間內(nèi),施加在N桿上的拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系為F=C.重物下落的最大速度為v=D.從t=0時(shí)刻到重物達(dá)到最大速度的過程中,回路產(chǎn)生的焦耳熱為B3.(2025·福建·適應(yīng)性練習(xí))如圖甲所示,水平面內(nèi)固定兩根平行的足夠長的光滑軌道,軌道間距L=0.4m,其中在E,F(xiàn)、G、H四點(diǎn)附近的軌道由絕緣材料制成,這四段絕緣軌道的長度非常短,其余軌道由金屬材料制成,金屬軌道的電阻不計(jì),在右側(cè)兩軌道之間連接一個(gè)阻值R=1.5Ω的定值電阻。在矩形區(qū)域MNQP中存在豎直向上的磁場,記M點(diǎn)所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn),沿MP方向建立x坐標(biāo)軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨位置的變化如圖乙所示,圖中B0=2.5T。現(xiàn)有一總質(zhì)量m=0.1kg的“工”字形“聯(lián)動雙棒”(由兩根長度略長于L的平行金屬棒ab和cd,用長度為L的剛性絕緣棒連接構(gòu)成,棒的電阻均為A.棒ab剛進(jìn)入磁場時(shí),流經(jīng)棒cd的電流的大小為8A,方向從c到dB.棒ab在EF處的速度大小為4C.棒cd在x=2L處時(shí)的速度大小為3D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為0.45J4.(2025·福建三明·三模)如圖,水平臺面上有一足夠長、間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ,置于塑料圓筒內(nèi),導(dǎo)軌左端連著電容為C的電容器和電動勢為E的電源,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。將一質(zhì)量為m的模擬金屬炮彈置于圓筒內(nèi)導(dǎo)軌上,先將開關(guān)撥至接線柱1,充電結(jié)束后,將開關(guān)撥至接線柱2,炮彈在安培力作用下開始運(yùn)動,達(dá)到最大速度后離開導(dǎo)軌,整個(gè)過程通過炮彈的電荷量為q。已知炮彈電阻為R,炮彈始終與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌電阻和電源內(nèi)阻。則在此過程中炮彈()A.做勻加速直線運(yùn)動 B.在導(dǎo)軌上的位移為qRC.離開導(dǎo)軌時(shí)的速度為BLqm D二、多選題5.(24-25高二上·福建龍巖·期末)智能手表通常采用無線充電的方式充電。如圖甲為智能手表及無線充電基座,圖乙為充電原理示意圖,充電基座接交流電源,基座內(nèi)的送電線圈產(chǎn)生交變磁場,從而使智能手表內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生電流。現(xiàn)將問題做如下簡化:設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n,若在t1到t2時(shí)間內(nèi),磁場向上穿過受電線圈,其磁通量由Φ1A.若用塑料薄膜將充電基座包裹起來,仍能為智能手表充電B.受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到cC.無線充電的原理是利用充電基座內(nèi)的線圈發(fā)射電磁波傳輸能量D.c、d之間的電勢差大小為U=n6.(2025·福建·一模)如圖所示,用相同金屬材料制成的兩個(gè)單匝閉合線圈a、b,它們的質(zhì)量相等,粗細(xì)均勻,線圈a的半徑為線圈b半徑的2倍,將它們垂直放在隨時(shí)間均勻變化的磁場中,下列說法正確的是()A.穿過線圈a、b的磁通量之比為2∶1 B.線圈a、b內(nèi)的感應(yīng)電動勢之比為4∶1C.線圈a、b內(nèi)的感應(yīng)電流之比為2∶1 D.線圈a、b產(chǎn)生的熱功率之比為4∶17.(2025·福建漳州·三測)如圖,左側(cè)兩光滑平行導(dǎo)軌ab、a?b?和右側(cè)兩粗糙平行導(dǎo)軌cd、c?d?均固定在同一水平面上,導(dǎo)軌間距均為L,左、右兩導(dǎo)軌間用長度不計(jì)且由絕緣材料制成的bc、b?c?平滑連接,兩導(dǎo)軌間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、長度為L的導(dǎo)體棒AD靜置于圖示位置?,F(xiàn)對AD施加一水平向右的恒定拉力F,經(jīng)時(shí)間t時(shí)AD到達(dá)bb?,此時(shí)撤去力F,AD再經(jīng)時(shí)間t恰好停下(未到達(dá)dd?。已知電容器的電容C=mB2L2,運(yùn)動過程中AD始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,AD與右側(cè)導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為18,d、d?間電阻阻值為A.AD到達(dá)bb?之前做變加速直線運(yùn)動 B.AD到達(dá)bb?時(shí)的速度大小為1C.AD停下的位置與cc?距離為mgRt8B2L28.(2025·福建福州三中·模擬預(yù)測)武漢智能電梯公司研制出世界第一臺“磁懸浮電梯”,如圖為該磁動力電梯的簡易裝置圖,即在豎直平面內(nèi)有兩根平行豎直金屬軌道MN和PQ,兩軌道的下端用導(dǎo)線相連;金屬軌道間有一導(dǎo)體桿ab與軌道垂直,其正下方通過絕緣裝置固定電梯轎廂,設(shè)運(yùn)動過程中ab始終與軌道垂直且接觸良好。該磁動力電梯上行的原理是:電磁鐵所產(chǎn)生的垂直軌道平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場沿金屬導(dǎo)軌運(yùn)動,帶動ab桿向上運(yùn)動,即電磁驅(qū)動。設(shè)電梯轎廂及ab桿的總質(zhì)量為M(后續(xù)簡稱電梯),兩軌道間的距離為L,ab桿電阻為R,其余部分電阻不計(jì)。不計(jì)ab桿與軌道間的阻力和空氣阻力,重力加速度為g。若電磁鐵產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場以v0的速度勻速上升,電梯上升的最大速率為vA.電梯剛向上啟動時(shí),ab桿中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→bB.電梯剛向上啟動時(shí),ab桿加速度a=C.電梯以最大速率向上運(yùn)行,ab桿產(chǎn)生的電功率P=D.電梯以最大速率向上運(yùn)行,外界在單位時(shí)間內(nèi)提供的總能量E=9.(2025·福建廈門·三模)如圖所示,一質(zhì)量為M的足夠長“匚”型金屬導(dǎo)軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒PQ平行bc放置在導(dǎo)軌上,PQ左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱。導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0,bc長為L,初始時(shí)bc與PQ間距離也為L。分界線ef與bc平行,其左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,右側(cè)有水平向左的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在t=0時(shí),一水平向左的拉力F垂直作用在導(dǎo)軌bc段中點(diǎn),使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a,PQ與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ,且始終接觸良好,則()A.回路中的電動勢先增大后減小B.運(yùn)動過程中拉力F的最大值為Ma+μmg+BC.若t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則該時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌克服安培力做功為QD.若t0時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則該時(shí)間內(nèi)導(dǎo)軌克服摩擦力做功為110.(2025·福建廈門·二模)如圖甲所示,絕緣水平面上固定有兩條足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌電阻不計(jì),間距為L。金屬棒a、b垂直導(dǎo)軌放置,電阻均為R,質(zhì)量分別為m和2m。虛線MN右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。兩金屬棒a、b分別以初速度v0和v1同時(shí)沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,先后進(jìn)入磁場區(qū)域。從a棒進(jìn)入磁場區(qū)域開始,其電流i隨時(shí)間A.a(chǎn)、b棒的初速度滿足vB.b棒即將進(jìn)入磁場時(shí),a棒在磁場中移動的距離為4mRC.兩棒最終的間隔距離為8mRD.兩棒最終的間隔距離為4mR11.(2025·福建泉州·安溪一中&惠安一中&養(yǎng)正中學(xué)&泉州實(shí)中·模擬預(yù)測)如圖甲所示,在平面內(nèi)存在一以O(shè)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域,其中存在一方向垂直平面的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示,周期為3t0。變化的磁場在空間產(chǎn)生感生電場,電場線為一系列以O(shè)為圓心的同心圓,在同一電場線上,電場強(qiáng)度大小相同。在同一平面內(nèi),有以O(shè)為圓心的半徑為2r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅰ,與磁場邊界相切的半徑為0.5r的導(dǎo)電圓環(huán)Ⅱ,電阻均為R,圓心O對圓環(huán)Ⅱ上P、Q兩點(diǎn)的張角A.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅠB.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)ⅡC.t=0.5t0時(shí)刻圓環(huán)Ⅱ上PQD.圓環(huán)Ⅰ中電流的有效值為212.(2025·福建福州三中·模擬預(yù)測)如圖所示為使用直流電動機(jī)提升重物的示意圖,間距為L的平行導(dǎo)軌固定在水平面內(nèi),導(dǎo)軌左端接有電動勢為E,內(nèi)阻為r的直流電源,導(dǎo)軌電阻不計(jì),質(zhì)量為M、電阻為R、長為L的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其中心通過絕緣細(xì)線繞過固定光滑輕質(zhì)定滑輪后與靜止在地面上的質(zhì)量為m的重物相連,此時(shí)細(xì)線恰好伸直且無拉力,導(dǎo)體棒ab。與滑輪間的細(xì)線水平。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。已知導(dǎo)體棒ab距離導(dǎo)軌左端足夠遠(yuǎn),重物上升過程中不會碰到定滑輪,重力加速度為g,不計(jì)一切摩擦。閉合開關(guān)S后,導(dǎo)體棒a?A.閉合開關(guān)S瞬間細(xì)線中的拉力大小為F=B.導(dǎo)體棒最終的速度大小為v=C.導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動時(shí)直流電源的輸出功率為P=D.從靜止出發(fā)到剛好做勻速運(yùn)動的過程中,安培力對導(dǎo)體棒所做的功等于導(dǎo)體棒與重物組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能13.(24-25高三下·福建·二模)如圖所示,間距為L的平行光滑長直金屬導(dǎo)軌固定放置,導(dǎo)軌平面水平,矩形PMNQ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌平面離地面的高度為h,質(zhì)量均為m、電阻均為R、長度均為L的金屬棒a、b垂直放在導(dǎo)軌上,b在磁場中,a在磁場外,給a一個(gè)水平向右的初速度v0,兩金屬棒在導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,a、bA.金屬棒a進(jìn)磁場時(shí)的加速度大小為BB.金屬棒b離開軌道做平拋運(yùn)動的水平位移為vC.整個(gè)過程金屬棒a中產(chǎn)生的焦耳熱為2D.金屬棒b初始位置到PQ的距離至少為2mR14.(2025·福建福州一中·最后一模)如圖所示,用金屬制作的導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌寬軌部分間距為2.0m,右端連接有開關(guān)K2和電容器,電容器的電容C=0.1F;窄軌部分間距為1.0m,右端連接有開關(guān)K1,整個(gè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T。質(zhì)量為0.4kg、阻值忽略不計(jì)的金屬棒M垂直于導(dǎo)軌靜止放置在寬軌導(dǎo)軌上;質(zhì)量為0.4kg、長為1.0m的金屬棒P靜止在窄軌導(dǎo)軌上。金屬棒M和金屬棒P在運(yùn)動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,導(dǎo)軌足夠長,金屬棒M總在寬軌上運(yùn)動,金屬棒P總在窄軌上運(yùn)動,不計(jì)所有摩擦,電容器始終未損壞,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。t=0時(shí),K1斷開,K2閉合,金屬棒M受到水平向左大小為0.8NA.金屬棒M做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動B.t=1.0s時(shí)刻,金屬棒M的動能為0.2JC.若在t=1.0s時(shí)刻撤去外力F,同時(shí)斷開K2,閉合K1,穩(wěn)定時(shí)金屬棒M的速度為0.5m/sD.若在t=1.0s時(shí)刻撤去外力F,同時(shí)斷開K2,閉合K1,穩(wěn)定時(shí)金屬棒M的速度為0.2m/s三、解答題15.(2025·福建多地市·二模)如圖所示,導(dǎo)體棒ab、cd分別靜置于水平固定的平行窄導(dǎo)軌和寬導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌間距分別為L1=1m、L2=2m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T的勻強(qiáng)磁場,ab、cd棒的質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.4kg,兩導(dǎo)體棒總電阻為R=5Ω,ab棒與導(dǎo)軌間無摩擦,cd棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。t=0時(shí)刻,給導(dǎo)體棒ab一個(gè)大小為(1)t=0.7s時(shí),cd(2)0~0.7s時(shí)間內(nèi),安培力對ab(3)電流I016.(2025·福建福州福州高中·二適考)如圖所示,質(zhì)量均為m=1kg的物體A、B之間用勁度系數(shù)k=25N/m的輕質(zhì)彈簧連接,靜止于傾角θ=

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