1、一 高考题组
1.
(单选)(2025·高考新课标全国卷)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )
2.
(单选)(2025·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速
2、运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是( )
3.(2025·高考重庆卷)有人设计了一种可测速的跑步机,测速原理如图所示.该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极.电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻R.绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不计金属电阻.若橡胶带匀速运动时,电压表读数为U,求:
(1)橡胶带匀速运动的速率;
(2)电阻R消耗的电功率;
(3)一根金属条每次经过磁场区域克服安培
3、力做的功.
二 模拟题组
4.(单选)
(2025·江西六校联考)如图所示,xOy平面内有一半径为R的圆形区域,区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场,左半圆磁场方向垂直于xOy平面向里,右半圆磁场方向垂直于xOy平面向外.一平行于y轴的长导体棒ab以速度v沿x轴正方向做匀速运动,则导体棒两端的电势差Uba与导体棒位置x关系的图象是( )
5.(多选)(2025·武汉模拟)
如图所示,在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程y=Lsin kx,长度为的直导轨OC与x轴重合,整个导轨处于垂直纸面向
4、外的匀强磁场中.现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0,除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动至AC的过程中( )
A.感应电动势的瞬时值为e=BvLsin kvt
B.感应电流逐渐减小
C.闭合回路消耗的电功率逐渐增大
D.通过金属棒的电荷量为
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1.[解析]选A.依题意,线框中感应电流的方向总是沿顺时针方向,由于线框受到的安培力中左边框受力较大,故以左边框受力为主,由左手定则可知导线中电流方向向上时,线框受到向左的安培力
5、导线中电流方向向下时,线框受到向右的安培力,故A正确.
2.[解析]选A.设金属棒MN向右匀速运动的速度为v,金属棒电阻率为ρ,金属棒截面积为S,∠bac=2θ.在t时刻MN产生的感应电动势为:E=2Bv2ttan θ,回路中电阻为R=ρ,由I=可得:I=,故选项A正确.
3.[解析](1)设该过程产生的感应电动势为E,橡胶带运动速率为v.由:E=BLv,E=U,得:v=.
(2)设电阻R消耗的电功率为P,则P=.
(3)设感应电流大小为I,安培力为F,克服安培力做的功为W.由:I=,F=BIL,W=Fd,得:
W=.
[答案](1) (2) (3)
4.
[解析]选A.
6、设从y轴开始沿x正方向运动的长度为x0(x0≤2R),则ab导体棒在磁场中的切割长度l=
2
=2,感应电动势E=Blv=2Bv,由右手定则知在左侧磁场中b端电势高于a端电势,由于右侧磁场方向变化,所以在右侧a端电势高于b端电势,再结合圆的特点,知选项A正确.
5.[解析]选ACD.金属棒运动到x处时金属棒接入回路的长度为Lx=Lsin kx,电阻为Rx=R0Lsin kx,金属棒产生的电动势E=BLxv=BvLsin kvt,回路中的电流I==,电流不变,A正确,B错误;回路消耗的电功率P=EI=sin kx,显然P随x的增大而增大,C正确;通过金属棒的电荷量为q=It=×=,D正确.