2021年高考物理一轮复习考点过关检测题—12.9电磁感应综合—线框进出磁场问题

2021年高考物理一轮复习考点过关检测题

12.9 电磁感应综合—线框进出磁场问题

一、单项选择题

1．如图所示，在粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合金属线框abcd，其边长为L、质量为m，金属线框与水平面的动摩擦因数为μ。虚线框a b c d

''''内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下。开始时金属线框的ab 边与磁场的d c''边重合。现使金属线框以初速度v0沿水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的dc边与磁场区域的边d c''距离为L。在这个过程中，金属线框产生的焦耳热为（）

A．1

2

mv2

＋μmgL B．

1

2

mv2

－μmgL

C．1

2

mv2

＋2μmgL D．

1

2

mv2

－2μmgL

2．如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则（）

A．W1=W2，P1= P2，q1

B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2

C．W1=3W2，P1= 9P2，q1＝q2

D．W1=W2，P1= 9P2，q1=3q2

3．一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力

F随时间t变化的图象如图乙所示。已知线框质量m＝1kg、电阻R＝1Ω，以下说法不正确的是（）

A．线框边长为1m

B．匀强磁场的磁感应强度为T

C．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为

2

C

D．线框做匀加速直线运动的加速度为1m/s2

4．如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面，间距为2L，纸面内磁场上方有一个质量为m、电阻为R的正方形导线框abcd，边长为L，其上、下两边均与磁场边界平行，若线框从上边界上方某处自由下落，恰能匀速进入磁场，则（）

A．线框释放处距离磁场上边界的高度为

22

22

2

m gR h

B L =

B．线圈进入磁场的过程中机械能的减少量为mgL

C．线圈进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量为BL R

D．线圈的ab

5．如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场。在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F

表示拉力大小、以U ab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（）

A．B．C．D．

6．如图所示，区域Ⅰ、Ⅰ均为匀强磁场，磁感强度大小都为B=5T，方向如图。两磁场中间有宽为S=0.1m 的无磁场区Ⅰ。有一边长为L=0.3m、电阻为R=10Ω的正方形金属框abcd置于区域Ⅰ，ab边与磁场边界平行。现拉着金属框以v=2m/s的速度向右匀速移动，从区域Ⅰ完全进入区域Ⅰ，则此过程中下列说法正确的是（）

A．金属框中的最大电流为0.3A

B．金属框受到的最大拉力为0.9N

C．拉力的最大功率为3.6W

D．拉力做的总功为0.18J

7．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向外，abcd是位于纸面内的梯形线圈，其中ad=H、bc=h，ad与bc间的距离也为l，t=0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中感应电流I随时间t变化的图线可能是（）

A．B．C．D．

8．边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域。磁场区域的宽度为d（d>L）。已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，有（）

A．产生的感应电流方向相同

B．所受的安培力F方向相反

C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间

D．进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量

9．一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑，随后进入虚线下方垂直于斜面向上的匀强磁场中。如图所示，斜面以及虚线下方的磁场往下方延伸到足够远。下列说法正确的是（）

A．线框进入磁场的过程，b点的电势比a点高

B．线框进入磁场的过程一定是减速运动

C．线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能

D．线框从不同高度下滑时，进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量相等

10．如图所示，在光滑水平面上有宽度为d 的匀强磁场区域，边界线MN 平行于PQ ，磁场方向垂直平面向下，磁感应强度大小为B ，边长为L (L

2

d

处由静止开始运动，线框右边到MN 时速度与到PQ 时的速度大小相等，运动过程中线框右边始终与MN 平行，则下列说法正确的是（ ）

A ．线框在进磁场和出磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量不相等

B C ．线框进入磁场过程中一直做加速运动

D ．线框右边从MN 运动到PQ 的过程中，线框中产生的焦耳热小于Fd 二、多项选择题

11．如图甲，在光滑绝缘水平面上的MN 、OP 间存在一匀强磁场，一单匝正方形闭合线框自t=0开始，在水平向右的外力F 作用下紧贴MN 从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域，外力F 随时间t 变化的图象如图乙所示，已知线框质量为0.5Kg ，电阻R=1 ，线框穿过磁场过程中，外力F 对线框做功7

3

J ，下列说法正确的是（ ）

A ．线框匀加速运动的加速度a=2m/s 2

B ．磁场的宽度为1m

C ．匀强磁场的磁感应强度为2T

D ．线框在穿过磁场过程中，线框上产生的热量为1.0J