百所名校好题速递分项汇编(选修3-1、选修3-2)：(第02期)专题17法拉第电磁感应定律及其应用(原卷版

1、3-2)EFG2016-2017学年高二物理百所名校速递分项汇编（选修3-K专题17 法拉第电磁感应定律及其应用、单项选择题1.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，等腰直角区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，直角边CF长度为2L .现有一电阻为 闭合直角梯形导线框 ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场.t=0时刻恰好位于图示位置则感应电流i与时间t的关系图线正确的是（22R-1V-2-310.1-1-2-3-410（即BC与EF在一条直线上，且C与E重合），规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,To的正弦交流电源上，经二极管整流2.【山西省忻州市

2、第一中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】如图甲，Ro为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为后，通过Ro的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压Uab为正,下列Uab t图象可能正确的是图甲0枫%1现1图乙k %J、丄亠r /A2/血圮* UABC3. 【湖北省天门市、仙桃市、潜江市 2019学年高二下学期期末考试】如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面且向里.规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向;线框中电流沿着逆时针方向为感应电流i的正方向.要在线框中产生如图乙所示的感应电流,

3、则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为冥 乂 K * H K X X X X K X X ?( X K K X X X K X X X X X X X K X X X X X X X K X K 耳 H K八iio Oio:2to t.PEq时一:2巾i1Tfo：!4. 【江苏省无锡市 2019学年高二下学期期末考试】如图所示是一台发电机的结构示意图，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱形状.M是圆柱形铁芯，它与磁极的柱面共轴，铁芯上有一矩形线框，可绕与铁芯M共轴的固定转轴旋转.磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径、大小近似均匀的磁场.若从图示位置开始计时，当线框绕固定转轴匀速转

4、动时，下列图象中能正确反映线框中感应电动势e随时间t变化规律的是-A.IIIN|NIPH:r*III5. 【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月考】在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正,两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示则0? to时间内，导线框中崗卜酋f：计 PV 八 J7：伙-也*if MA. 感应电流方向为顺时针B. 感应电流方向为逆时针2C.感应电流大小为B0toRD.感应电流大小为2 兀 r2B0toR6. 【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】法拉第发明了世界

5、上第一台发电机一法拉第圆盘发电机；铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路.转动摇柄，使圆盘如图示方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B,圆盘半径为r,圆盘匀速转动的角速度为o .下列说法正确的是（）A.圆盘产生的电动势为B.圆盘产生的电动势为-Bo r2,流过电阻2Ibo r2,流过电阻2的电流方向为从的电流方向为从C.圆盘产生的电动势为BO n r2,流过电阻的电流方向为从D.圆盘产生的电动势为二、多项选择题Bo n r2,流过电阻的电流方向为从7.【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月

6、考】如图所示，平行虚线之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场左右宽度为L,磁感应强度大小为B, 一等腰梯形线圈ABCD 所在平面与磁场垂直， AB边刚好与磁场右边界重合，AB长等于L, CD长等于2L, AB、CD间的距离为2L,线圈的电阻为 R.先让线圈向右以恒定速度v匀速运动，从线圈开始运动到CD边刚好要进入磁场的过程中（.45A.线圈中感应电流沿顺时针方向B.线圈中感应电动势大小为BLvC通过线圈截面的电量为匹2Rf 2 , 3B L vD.克服安培力做的功为 4R8.【辽宁省盘锦市高级中学2019学年高二10月月考】如图中MN和PQ为竖直方向的两平行足够长的光滑金属导轨，间距为L,电阻不

7、计导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，两端分别接阻值为2R的电阻R1和电容为C的电容器质量为 m、电阻为R的金属杆ab始终垂直于导轨，并与其保持良好接触杆ab由静止开始下滑，在下滑过程中最大的速度为V,整个电路消耗的最大电功率为巳则（）X,rbS CHIA.电容器左极板带正电B.电容器的最大带电量为2CBLV3C. 杆ab的最大速度v=mgD.杆ab所受安培力的最大功率为2P9.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，水平面内两光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场 B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量定的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.今对金属

8、棒施加一个水平向右的外力F,使金属XXA .金属棒通过b、C两位置时，外力F的大小之比为： 1： 72B .金属棒通过b、C两位置时，电阻R的电功率之比为1: 2b和C.若导轨与金属棒的电棒从a位置开始向右做初速度为零的匀加速运动，依次通过位置 阻不计，ab与bc的距离相等，关于金属棒在运动过程中的有关说法正确的是（X X X X X()-.，!aX:： XiX *X*： XC .从a到b和从b到C的两个过程中，通过金属棒横截面的电荷量之比为D .从a到b和从b到C的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为1:110.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，两光滑平行倾斜

9、导轨PQ、EF所在平面与水平面的夹角为0,匀强磁场垂直于导轨所在平面斜向下，导轨下端接电阻R,质量为m的导体棒用平行于导轨的细线拴住置于导轨上，线的另一端跨过光滑定 滑轮挂着一个质量为 M的砝码，按住导体棒，整个装置处于静止状态，放手后，导体棒被细在此过程中（）A .细线的拉力始终等于 MgB .导体棒做加速度逐渐越小的加速运动C .细线的拉力与安培力的合力对导体棒做的功等于导体棒增加的机械能亠 1 2D .电阻R产生的热量 Q=Mgs mgssin廿一 mv211.【四川省成都市石室中学2019学年高二4月月考物理试题】如图所示，匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里，极板间距为d的平行

10、板电容器与总阻值为 2R0的滑动变阻器通过平行导轨连接，电阻为R）的导体棒MN可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速直线运动。当滑动变阻器的滑动触头位于 a、b的中间位置且导体棒 MN的速度为V0时，位于电容器中 P点的带电油滴恰好处于静止状态。若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻，各接触处接触良好,XR0X X,0 X重力加速度为g，则下列判断正确的是a2R)b A.油滴带负电荷B.若将上极板竖直向上移动距离d,油滴将向上加速运动，加速度a = g/2C.若将导体棒的速度变为2V0,油滴将向上加速运动，加速度a = g/2D.若保持导体棒的速度为V0不变，而将滑动触头置于 a端,同时将电容器上极板

11、向上移动距离d/3，油滴仍将静止12.【四川省成都市石室中学2019学年高二4月月考物理试题】如图所示，一质量为mi= 0.1 kg的小灯泡通过双股柔软轻质导线与一质量为m2= 0.3 kg的正方形线框连接成闭合回路（图中用单股导线表示），已知线框匝数为 N= 10匝，总电阻为r= 1 Q,线框正下方h = 0.4 m处有一水平方向的有界匀强磁场，磁感应强度为B= 1 T,磁场宽度与线框边长均为L= 0.2 m ,忽略所有 摩擦阻力及导线电阻，现由静止释放线框，当线框下边进入磁场的瞬间，加速度恰好为零,且小灯泡正常发光，g取10 m/s2.则A .小灯泡的电阻 R=3 QB .线框下边进入磁场

12、的瞬间，小灯泡的速度v=3m/sC 在线框进入磁场区域的过程中，通过小灯泡的电荷量q=0.2CD .在线框穿过磁场区域的过程中，小灯泡消耗的电能Er=0.8J13.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】如图所示，倾角为a的光滑导轨上端接入一定值电阻，I和n是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域I中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变，区域n中磁场随时间按B2=kt电阻为r的金属杆穿过区域I垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止,变化，一质量为m、BLB.通过金属杆的电流方向是从kB L3C.定值电阻的阻值为rmgsi ndkB L3D.定值电阻的阻

13、值为 一-一mgs in14.【湖北省天门市、仙桃市、潜江市2019学年高二下学期期末考试】一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以一定的初速度 U从一光滑固定平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30角，两导轨上端用一电阻 R相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计,金属杆始终与导轨接触良好，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为U,则金属杆在滑行过程中好以速率V2向下匀速运动重力加速度为g,则下列说法正确的是A .向上滑行与向下滑行的时间相等B .向上滑行过程与向下滑行过程通过金属杆的电荷量相等C .向上滑行与向下滑行过程中金属杆的加速度的最小值出现在同一位置D

14、.向上滑行过程中电阻 R上的平均热功率比向下滑行过程中的大15.【湖北省天门市、仙桃市、潜江市 2019学年高二下学期期末考试】如图所示，足够长的平行光滑导轨固定在水平面上,导轨间距为L=1m，其右端连接有定值电阻R=2Q,整个装置处于垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T. 质量 m=2kg的金属棒在恒定的水平X XX X XX X H RX 甲X XbA.产生的感应电流方向在金属棒中由a指向bB.金属棒的最大加速度为5 m/s2C.水平拉力的最大功率为200WD.金属棒先向左做加速运动、后向左做减速运动直到静止拉力F=10N的作用下，在导轨上由静止开始向左运动，运动中金属棒始终

15、与导轨垂直.导轨 及金属棒的电阻不计，下列说法正确的是yiBi X X X X XXBX X X X X XX X X X XFX X X X X X XX X X X X X X16.【四川省双流中学 2019学年高二下学期期中考试物理试题】两根相距为L的足够长的金属 直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面.质量均为 的金属细杆ab、cd与导轨垂直，接触良好，形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为卩，导轨电阻不计，回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度V1沿导轨匀速运动时，cd

16、杆也正JfA.cd杆所受摩擦力为零B2L2v1Bab杆所受拉力F的大小为卩mg+ 2rC.回路中的电流为瞥VD.卩与V1大小的关系为 卩=2Rm2gB L v-i17.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为 L,上端接有阻值为 R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为 k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计.初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为X1 =，此时导体棒具有竖直向上的初速度V0.k在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.则下列说

17、法正确的是（A.初始时刻导体棒受到的安培力大小B.初始时刻导体棒加速度的大小a=2g+mB)C.导体棒往复运动，最终将静止时弹簧处于压缩状态D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q = 1mv2+込20 k三、非选择题18.【安徽师范大学附属中学2019学年高二下学期期中考试】如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=0.5m的光滑金属“U型导轨，导轨右端接有 R=1Q的电阻，在“U型导轨右侧l=1m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在t=0时刻，质量为 m=0.1kg、内阻r=1 Q导体棒ab以V0=1m/s的初速度从导轨的左

18、端开始向右(1)运动，导轨的电阻忽略不计,g 取 10m/s2.TixXii3r:XiX 1一 L 一J求第一秒内流过 ab电流的大小及方向;求ab棒进磁场瞬间的加速度大小;导体棒最终停止在导轨上，求全过程回路中产生的焦耳热19.【广东省广州市执信中学2019学年高二下学期期末考试】如图甲所示，空间有一宽为2L的匀强磁场区域，磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abed是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，总电阻为R线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行线框刚进入磁场的位置 x=0, x轴沿水平方向向右求:(1)cd边刚进入磁场时，ab

19、两端的电势差，并指明哪端电势高;(2)线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热;在下面的乙图中，画出ab两端电势差Uab随距离变化的图象其中Uo=BLv).r1iI針620.【广东省广州市执信中学 2019学年高二下学期期末考试】如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P间连接阻值为R= 0.40 Q的电阻，质量为 m= 0.01 kg、电阻为r= 0.30 Q的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑于初始位置的距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,时间t(s)00.10.20.30.40.50.60.7重力加速

20、度g取10 m/s2.下滑距离s(m)00.10.30.71.42.12.83.5试求：当t= 0.7 s时，金属棒ab的速率;金属棒ab在开始运动的0.7 s内，电阻R上产生的焦耳热;从开始运动到t = 0.4 s的时间内，通过金属棒ab的电荷量.X R X XPXXJbX21.【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】轻质细线吊着一质量为m=0 . 32kg，边长为L=0 . 8m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为 r=1 Q.边长为的正方形2磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，从t=0开始经t0时间细线开始松驰，g=1

21、0m/s2.求:X X XI(1) 在前to时间内线圈中产生的电动势;(2) 在前to时间内线圈的电功率;(3)求to的值.m、电阻22. 【广东省深圳市高级中学2019学年高二上学期第一次月考】如图所示，用质量为为R的均匀导线做成边长为 I的单匝正方形线框 MNPQ,线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为21，磁感应强度为 B.在垂直 MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界平行.求:Q.Vy(1) 线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小;(2) 线

22、框MN边刚进入磁场时， M、N两点间的电压 Umn ；水平拉力对线框所做的功W (14分)如图甲所示，表面绝缘、挡板垂直于斜面，并与斜(3) 在线框从MN边刚进入磁场到 PQ边刚穿出磁场的过程中,23. 四川省成都市石室中学2019学年高二4月月考物理试题】倾角9=30的斜面固定在水平地面上，斜面的顶端固定有弹性挡板,面底边平行。斜面所在空间有一宽度D=0.40m的匀强磁场区域，其边界与斜面底边平行，磁场方向垂直斜面向上，磁场上边界到挡板的距离s=0.55m。一个质量m=0.10kg、总电阻R=0.25 Q的单匝矩形闭合金属框abed,放在斜面的底端，其中ab边与斜面底边重合，ab边长L=0.

23、50m。从t=0时刻开始，线框在垂直cd边沿斜面向上大小恒定的拉力作用下，从静止开始运动，当线框的ab边离开磁场区域时撤去拉力，线框继续向上运动，并与挡板发生碰撞，碰撞过程的时间可忽略不计，且没有机械能损失。线框向上运动过程中速度与时间的关系如图乙所示。已知线框在整个运动过程中始终未脱离斜面，且保持ab边与斜面底边平行，线框与斜面之间的动摩擦因数 卩=，重力加速度g取10 m/s2。3(1) 求线框受到的拉力 F的大小;(2) 求匀强磁场的磁感应强度 B的大小;R2I 2(3) 已知线框向下运动通过磁场区域过程中的速度v随位移x的变化规律满足v= V0 -巴上xmRQ。(式中V0为线框向下运动

24、ab边刚进入磁场时的速度大小，x为线框ab边进入磁场后对磁场上边界的位移大小)，求线框在斜面上运动的整个过程中产生的焦耳热档板4Hr h - SDr、电24. 【四川省双流中学 2019学年高二下学期期中考试物理试题】竖直平面内有一半径为阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与距离为2r、电阻不计的平行光滑金属导轨ME、NF相接，E、F之间接有电阻 R2，已知12R,只2= 4R.在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和n,磁感应强度大小均为 B.现有质量为 m、电阻不计的导体棒 ab,r/2时的速度大小为vi，下落到从下图中半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保

25、持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，设平行导轨足够长.已知导体棒下落MN处时的速度大小为 V2.h和R2上的求：（1）求导体棒ab从A处下落2时的加速度大小;（2）若导体棒ab进入磁场n后棒中电流大小始终不变，求磁场I和n之间的距离电功率P2；ab刚进入磁场n时的速度大小为（3）当CD边界在某一位置时,导体棒ab进入磁场恰好能做匀速直线运动 若再将磁场n的 CD边 界略微下移，已知此时导体棒 ab刚进入磁场n时的速度大小为 V3,要使其在外力 F作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式.25.【湖北省天门市、仙桃市、潜江市2019学年高二下学期期末考试】（12分

26、）如图所示，水平 面内固定的三条光滑平行金属导轨a、b、c,相距均为d=2m，导轨ac间横跨一质量为 m=1kg的金属棒 MN，棒与导轨始终良好接触棒的总电阻r=2Q，导轨的电阻忽略不计在导轨bc间接一电阻为 R=2Q的灯泡，导轨ac间接一理想电压表整个装置放在磁感应强度B=2T匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下.现对棒MN施加一水平向右的拉力 F,使棒从静止开始运动，已知施加的水平外力功率恒定，经过t=2s时间棒的速度达到 u=3m/s且以后稳定.试求:金属棒速度稳定时施加的水平恒力F为多大？水平外力F的功率为多少？ 在此t=2s时间内金属棒产生的热量是多少26.【江苏省无锡市 2019学

27、年高二下学期期末考试】（14分）如图所示，有一宽 L=0.4m的矩框架的其他部分电阻不计， 框架足够长。形金属框架水平放置， 右端接一个阻值 R=2Q的电阻,垂直金属框平面有一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。金属杆ab质量m=0.1kg，电阻r=1 Q,杆与框架接触良好， 且与框架间的摩擦力不计。当杆受一水平恒定拉力 F作用时刚好可以在框架上做匀速运动，速度大小为v=3m/s。求:(1)金属杆上的感应电动势的大小；金属杆两端的电势差;a(3)水平恒定拉力F的大小。XXXX*XXXXXXX2?27.【江苏省无锡市 2019学年高二下学期期末考试】(16分)如图所示，粗糙斜面的倾角 A一个

28、匝数n= 10匝的37边长Li= 0.5m的正方形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。刚性正方形线框，边长为L2=0.6m，通过松弛的柔软导线(对线框的作用力近似为零)与电阻R相连，R=1.25 Qo正方形磁场区域的一半恰好在正方形线框内部。已知线框质量m 2 kg，总电阻R0= 1.25 Q,与斜面间的动摩擦因数尸0.5。从t= 0时起，磁场的磁感应强度按B = B0-2t(T)的规律变化，线框能保持一段时间静止在斜面上。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取 10m/s2, sin37 = 0.6, cos37= 0.8.求：(1)线框不动时，回路中的感应电动势E;Bo的取值范围；(3)线框保

29、持不动的时间内，电阻R上产生的热量 Q的最大值是多少?斜轨道平面所在区域，方向垂直于倾斜轨道平面向下，大小b2=1T.现将两质量均为 m=0.2kg,L=1m，电阻忽略不计.匀强Bl =1T;匀强磁场II仅分布在倾28.【辽宁省盘锦市高级中学 2019学年高二10月月考】如图所示，倾角300的光滑倾斜导体轨道(足够长)与光滑水平导体轨道连接，轨道宽度均为 磁场I仅分布在水平轨道平面所在区域，方向水平向右，大小电阻均为R=0.5Q的相同导体棒 ab和cd,垂直于轨道分别置于水平轨道上和倾斜轨道上，并同时由静止释放.取(1) 求导体棒cd沿斜轨道下滑的最大速度的大小;(2) 若已知从开始运动到 cd棒达到最大速度的过程中,ab棒产生的焦耳热Q=0.45J,求该过程中通过cd棒横截面的电荷量;(3)若已知cd棒开始运动时距水平轨道高度h=10m,cd棒由静止释放后，为使cd棒中无感应电流，可让磁场n的磁感应强度随时间变化，将cd棒开始运动的时刻记为t=0，此时磁场n的磁感应强度为 B0=1t,试求cd棒在倾斜轨道上下滑的这段时间内，磁场n的磁感应强度 B随时间t变化的关系式.29.【辽宁省盘锦市高级中学201