2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 第4章 電路與電磁感應(yīng) 考前基礎(chǔ)回扣練8 恒定電流和交變電流1.如圖所示，在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強磁場，兩磁場的磁感應(yīng)強度大小相等，一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)大小剛好可與磁場邊界重合，現(xiàn)從圖示位置開始，下列說法中正確的是()A若使圓環(huán)向右平動穿出磁場區(qū)域，感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向B若使圓環(huán)豎直向上平動穿出磁場區(qū)域，感應(yīng)電流始終沿逆時針方向C若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，a點的電勢始終高于b點的電勢D若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，b點的電勢始終高于a點的電勢解析：若圓環(huán)向右平動，穿過圓環(huán)的“·”減少，則磁通量先表現(xiàn)為“×”增加，后表現(xiàn)為“×”減少，由楞次定律知感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向，選項A正確；若圓環(huán)豎直向上平動，由于穿過圓環(huán)的磁通量始終為零，未發(fā)生變化，所以圓環(huán)中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項B錯誤；若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動，則在轉(zhuǎn)動的過程中，穿過圓環(huán)的磁通量始終為零，則a、b兩點的電勢始終相等，選項C、D錯誤答案：A22018·衡水中學(xué)第三次模擬(多選)如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有向左方向的電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行線框由靜止釋放，在下落過程中()A穿過線框的磁通量減小B線框的機械能守恒C線框中感應(yīng)電流方向為逆時針方向D線框所受安培力的合力為零解析：線框由靜止釋放，在下落過程中，因電流的磁場離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場越弱，則穿過線框的磁通量在減小，故A正確；在下落的過程中，除重力做功以外，還有安培力做負(fù)功，所以線框不做自由落體運動，其機械能減小，B錯誤；根據(jù)右手螺旋定則，知直導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面向外，線框由靜止釋放，穿過線框的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，方向不變，故C正確；線框由靜止釋放，穿過線框的磁通量減小，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙線框的運動，所以一定受到安培力的作用，故D錯誤答案：AC32018·天津和平區(qū)四模如圖所示，一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距L0.5 m，左端接有阻值R0.3 的電阻，一質(zhì)量m0.1 kg、電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B0.2 T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a2 m/s2的加速度做勻加速運動，當(dāng)棒運動的位移x9 m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q12.025 J，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，求：(1)棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；(2)金屬棒MN做勻加速運動所需外力隨時間變化的表達式；(3)外力做的功WF.解析：(1)棒在勻加速運動中，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，其中B.由閉合電路的歐姆定律得則通過電阻R的電荷量為q·t聯(lián)立各式，代入數(shù)據(jù)得q2.25 C.(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律得EBLv對棒的勻加速運動過程，由運動學(xué)公式得vat由閉合電路的歐姆定律得I由安培力公式和牛頓第二定律得FBILma得F0.20.05t.(3)對棒的勻加速運動過程，由運動學(xué)公式得v22ax撤去外力后，由動能定理得安培力做的功W0mv2撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2W聯(lián)立解得Q21.8 J在棒運動的整個過程中，由功能關(guān)系可知WFQ1Q2解得WF3.825 J.答案：(1)2.25 C(2)0.20.05t(3)3.825 J42018·遼寧本溪二模如圖所示，在傾角37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強磁場區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強度B的大小為5 T，磁場寬度d0.55 m，有一邊長L0.4 m、質(zhì)量m10.6 kg、電阻R2 的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量m20.4 kg的物體相連，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長(g取10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)(1)求線框abcd還未進入磁場的運動過程中，細(xì)線中的拉力大?。?2)當(dāng)ab邊剛進入磁場時，線框恰好做勻速直線運動，求線框剛釋放時ab邊到磁場MN邊界的距離x；(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場邊界PQ時，速度大小為2 m/s，求整個運動過程中ab邊產(chǎn)生的熱量解析：(1)線框還未進入磁場的過程中，以m2為研究對象有FTm2gm2a以m1為研究對象有m1gsinFTm1a解得FT2.4 Na2 m/s2(2)線框剛進入磁場恰好做勻速直線運動，用整體法有m1gsinm2g0解得v1 m/sab到MN前線框做勻加速直線運動，有v22ax解得x0.25 m(3)線框從開始運動到cd邊恰離開磁場邊界PQ時，由動能定理有m1gsin(xdL)m2g(xdL)Q(m1m2)v解得Q0.4 J，所以QabQ0.1 J答案：(1)2.4 N(2)0.25 m(3)0.1 J