素养提升22　电磁感应中的电路和图像问题.docx

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素养提升22电磁感应中的电路和图像问题

1.将A、B两单匝闭合圆形导线环如图所示放置，导线环B恰好与正方形的匀强磁场区域边界内切，磁场方向垂直于两导线环的平面，A、B导线环的半径之比rA∶rB＝2∶1。若磁感应强度均匀增大，则A、B导线环中感应电动势之比为（）

A.1∶1 B.4∶1

C.4∶π D.2∶π

2.如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B＝kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d（d?r），则（）

A.从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向 B.圆管的感应电动势大小为k

C.圆管的热功率大小为πdhk2

3.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2，线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（）

A.在0～2s时间内，I的最大值为0.02A

B.在3～5s时间内，I的大小越来越小

C.前2s内，通过线圈某横截面的总电荷量为0.01C

D.第3s内，线圈的发热功率最大

4.（多选）（2024·江西景德镇模拟）如图所示，粗细均匀的电阻丝制成的长方形导线框abcd处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，用另一种材料的电阻丝制成的导体棒MN（MN⊥ab）与导线框保持良好接触并在外力作用下从导线框左端匀速滑到右端，在此过程中，导线框上消耗的电功率P的变化情况可能为（）

A.逐渐增大 B.先增大后减小

C.先减小后增大 D.增大、减小、再增大、再减小

5.如图所示，两根平行长导轨水平固定，左端接一电容为C的电容器（初始时不带电），光滑金属棒垂直导轨放置，金属棒和导轨的电阻不计，导轨所在空间存在竖直向上的匀强磁场。t＝0时刻，金属棒在水平恒力F的作用下由静止开始运动，运动中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，则金属棒运动中的速度v、流过金属棒的电荷量q、金属棒运动的位移x、加速度a随时间t的变化关系可能正确的是（）

6.（多选）（2024·四川凉山模拟）如图所示，虚线圆边界与金属圆环是以O为圆心的同心圆，半径分别是1m和2m，在它们之间存在以O1P为理想分界线的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度大小都为2T，方向相反并垂直于圆面；不计电阻的金属杆AC以O为转轴做角速度为2rad/s的匀速圆周运动，转动过程中两端始终与金属圆环接触，金属圆环的总电阻为48Ω，则（）

A.金属杆AC转一圈电流的方向改变1次

B.流过金属杆AC的电流大小始终为1A

C.金属圆环的发热功率为48W

D.金属杆AC转一圈克服安培力做功约为37.68J

7.（多选）一个圆形金属框和三根相同的导体棒OA、OC、OD焊接成如图所示的形状，金属框的阻值忽略不计，导体棒的阻值均为r，长度均为R，且互成120°，以O为圆心、R为半径的90°扇形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，使金属框绕O点以角速度ω逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）

A.OA棒内的电流方向一直为从O指向A B.当OA棒在磁场中时，AO两点间的电势差为Bω

C.OA棒内的最大电流为2BωR23r

8.（2023·广东高考14题）光滑绝缘的水平面上有垂直平面的匀强磁场，磁场被分成区域Ⅰ和Ⅱ，宽度均为h，其俯视图如图（a）所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图（b）所示，0～τ时间内，两区域磁场恒定，方向相反，磁感应强度大小分别为2B0和B0，一电阻为R，边长为h的刚性正方形金属框abcd，平放在水平面上，ab、cd边与磁场边界平行。t＝0时，线框ab边刚好跨过区域Ⅰ的左边界以速度v向右运动。在τ时刻，ab边运动到距区域Ⅰ的左边界h2处，线框的速度近似为零，此时线框被固定，如图（a）中的虚线框所示。随后在τ～2τ时间内，Ⅰ区磁感应强度线性减小到0，Ⅱ区磁场保持不变；2τ～3τ时间内，Ⅱ区磁感应强度也线性减小到0。求

（1）t＝0时线框所受的安培力F；

（2）t＝1.2τ时穿过线框的磁通量Φ；

（3）2τ～3τ时间内，线框中产生的热量Q。

9.（多选）（2024·潍坊安丘检测）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，与水平面夹角为α，导轨通过单刀双掷开关与电阻R和电容器C相连，导体棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，电容器耐压值足够大，导体棒和导轨电阻不计，ab棒由静止释放。若开关接1，ab棒的速度为v，电容器储存的电能为E；若开关接2，导体棒受到的安培力为F，通过电阻的电荷量为q