2020届高考回归复习—电学选择之电磁感应中动生电动势问题

高考回归复习—电学选择之电磁感应中动生电动势问题
1．如图所示，一正方形金属线框abcd静止在光滑的水平桌面上，线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向竖直向上。

cd边与磁场边界平行，磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。

现给线框一水平向右的初速度，线框能通过磁场区域并继续向右运动，下列说法正确的是（）
A．线框进入磁场的过程中，cd边受到的安培力方向水平向左
B．线框通过磁场的整个过程中，cd边两端的电压始终不变
C．线框进入磁场和离开磁场的过程中，通过线框的电荷量相等
D．线框进入磁场和离开磁场的过程中，线框速度的变化量相等
2．如图所示，竖直放置的∩形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆、 、
A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C．穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m2gR2
2B4L4
3．如图所示，用粗细均匀、总电阻为r的导线围成一个边长为L的等边三角形闭合线框，线框以速度v匀速穿过一个水平方向宽度为2L，竖直方向足够长的磁场区域，该磁场的磁感应强度为B。

线框在匀速穿过磁场区域过程中BC边始终与磁场边界（图中虚线所示）平行，则下列说法正确的是（）
A ．导线框从刚进入磁场到完全进入磁场过程中产生的平均电动势为E BLv =
B ．导线框从刚进入磁场到导线框完全离开磁场过程中，导线框不受安培力作用的时间为(42L
v
-
C ．导线框BC 边刚进入和刚离开磁场时BC 两间的电势差相等
D ．导线框从BC 边进入磁场的水平距离为L 时刻开始到导线框完全离开磁场过程中通过线框的电荷量为
2q BL =
4．如图，光滑水平面上两虚线之间区域内存在竖直方向的足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。

边长为a 的正方形导线框PQMN 沿图示速度方向进入磁场，当对角线PM 刚进入磁场时线框的速度大小为v ，方向与磁场边界成45︒角，若线框的总电阻为R ，则（ ）
A ．PM 刚进入磁场时线框中的感应电流为
Ba R
υ
B ．PM 刚进入磁场时线框所受安培力大小为22B a R
υ
C ．PM 刚进入磁场时两端的电压为
Ba R
υ
D ．PM 进入磁场后线框中的感应电流将变小
5．如图所示，在绝缘水平面上固定一个粗细均匀、由同种材料制成的边长L =0.20m 的正方形导线框ABCD ，正方形导线框每边的电阻R 0＝1.0 Ω。

匀强磁场的磁感应强度B ＝0.50T ，方向垂直于水平面向下。

一根与正方形导线框的对角线长度相等、接触良好、电阻r =0.20 Ω的金属棒MN 与导线框的对角线BD 垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD 连线上。

若金属棒以v =4.0 m/s 的速度向右匀速运动，当金属
棒运动至AC的位置时，下列正确的是（）
A．金属棒产生的电动势大小为0.66V
B．金属棒MN上通过的电流大小为0.47A
C．导线框消耗的电功率0.22 W
D．金属棒MN上通过的电流方向为向从M到N
6．如图所示，金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN．拉动MN，使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体，电阻率都相同，那么在MN运动的过程中，闭合回路的（）
A．感应电动势保持不变B．感应电流保持不变
C．感应电动势逐渐增大D．感应电流逐渐增大
7．如图，水平放置的金属导体框abcd，ab、cd边平行、间距为l，导体框内均有垂直于框面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一单位长度电阻为r的金属杆MN，与导轨成θ角，以速度v沿平行于cd的方向匀速滑动，金属杆滑动过程中与导轨接触良好，导轨框电阻不计，则()
A．M点电势低于N点电势
B．闭合回路中磁通量的变化率为Blv
C．金属杆所受安培力的方向与运动方向相反
D．金属杆所受安培力的大小为
2 B l r
8．如图所示，在一竖直平面内的三条平行导线上串有两个电阻R1和R2，导体棒PQ与三条导线均接触良
好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．若导体棒向左加速运动，则()
A．流经R1的电流方向向上
B．流经R2的电流方向向下
C．流经R1的电流方向向下
D．流经R2的电流方向向上
9．如图所示，两条足够长的光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面的夹角为θ，导轨上端连有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面．将质量为m的导体棒放在导轨上静止释放，当速度达到v时导体棒开始匀速运动，此时再对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒定，导体棒最终以2v 的速度匀速运动．已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g．在由静止开始运动到以速度2v匀速运动的过程中（）
A．拉力的功率为2mgvsinθ
B．安培力的最大功率为2mgvsinθ
C．加速度的最大值为2gsinθ
D．当棒速度为1.5v时，加速度大小为gsinθ
10．如图所示，在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中，质量m=1kg的金属杆PQ在水平向右的外力F作用下沿着粗糙U形导轨以速度v=2 m/s 向右匀速滑动，U形导轨固定在水平面上，两导轨间距离1=1.0m，金属杆PQ与U形导轨之间的动摩擦因数μ=0.3、 电阻R=3.0 Ω，金属杆的电阻r=1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，取重力加速度g=10 m/s²，则下列说法正确的是（）
A ．通过R 的感应电流的方向为由d 到a
B ．金属杆PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C ．金属杆PQ 受到的外力F 的大小为2.5N
D ．外力F 做功的数值大于电路上产生的焦耳热
11．如图所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝正方形导线框ABCD,线框的边长为0.3L m =、总电阻为
2R =Ω,在直角坐标系xOy 中，有界匀强磁场区域的下边界与x 轴重合，上边界满足曲线方程
()100.3sin
3
y x m π
=，磁感应强度大小1B T =.线框在沿x 轴正方向的拉F 作用下, 以速度10/v m s =水平向右做匀速直线运动，直到AD 边穿出磁场.下列说法正确的是（ ）
A ．当BC 边运动到磁场的中心线时，BC 两端电压为3V
B C ．力F 是恒力
D ．整个过程中产生的是正弦交变电流
12．如图所示，两根等高光滑的四分之一圆弧轨道，半径为r 、间距为L ，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ．现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始，在拉力作用下以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中、 、
A ．通过R 的电流方向为由内向外
B ．通过R 的电流方向为由外向内
C ．R 上产生的热量为
220
4rB L v R
π
D ．通过R 的电荷量为
2BLr
R
13．如图所示两半径为r 的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直．导轨间距为L ，一端接有电阻R ，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B ，将一质量为m 的金属导体棒PQ 从图示位置（导轨的半径与竖直方向的夹角为θ）由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是（ ）
A ．导体棒PQ 有可能回到初始位置
B ．导体棒PQ 第一次运动到最低点时速度最大
C ．导体棒PQ 从静止到最终达到稳定状态，电阻R 上产生的焦耳热为()1cos mgr θ-
D ．导体棒PQ 由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R 的电荷量
B rL
R
θ 14．如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 水平放置，导轨间距为L ，一个磁感应强度B 的匀强磁场垂直穿过导轨平面向下，导轨的上端M 与P 间接有电容为C 的电容器，金属棒开始静止。

对金属棒施加一个水平向右、大小为F 的恒力作用，不计一切摩擦，一切电阻都不计，则经过时间t 的过程中（ ）
A ．金属棒可能做变加速运动
B ．金属棒中的电流恒定
C ．电容器所带电荷量
22
CBLFt
m B L C
+ D ．电容器储存的电场能为
()
()
2
2
22
2FBLt C
m B L C +
15．如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，则金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小
( )
A．逐渐增大B．逐渐减小C．保持不变D．无法判断．
16．如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场．当圆环运动到图示位置（∠aOb=90°）时，a、b两点的电势差为（）
A B BRv C BRv D BRv
17．如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东)做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”．假设图M中情景发生在赤道，则下列说法正确的是（）
A．当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大
B．当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大
C．当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高
D．摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变
18．如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是（）
A ．感应电流的方向先沿顺时针方向，后沿逆时针方向
B ．CD 段直导线始终不受安培力
C ．感应电动势的最大值E =Bdv
D ．感应电动势的平均值1
8
E Bdv π=
19．如图所示，间距为L 的足够长的平行金属导轨固定在斜面上，导轨一端接入阻值为R 的定值电阻，t =0时，质量为m 的金属棒由静止开始沿导轨下滑，t =T 时，金属棒的速度恰好达到最大值v m ，整个装置处于垂直斜面向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，金属棒及导轨的电阻不计，下列说法正确的是( )
A ．2T
t =
时，金属棒的速度大小为2
m v B ．0～T 的过程中，金属棒机械能的减少量等于R 上产生的焦耳热
C ．电阻R 在0～
2T 内产生的焦耳热小于2T
～T 内产生的焦耳热 D ．金属棒0～2T 内机械能的减少量大于2
T
～T 内机械能的减少量
20．如图，水平桌面上固定有一半径为R 的光滑金属细圆环，环面水平，圆环总电阻为r ；空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向竖直向下；一长度为2R 、电阻可忽略的导体棒AC 置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点。

一拉力作用于棒中点使其以恒定加速度a 从静止开始向右运动，运动过程中棒与圆环接触良好。

下列说法正确的是（ ）
A．棒通过整个圆环所用的时间为√2R
a
B．棒经过环心时流过棒的电流为4BR√2aR
r
C．棒经过环心时所受安培力的大小为16B2R2√2aR
r
D．棒运动过程中产生的感应电流在棒中由A流向C
参考答案。