专题提升练25　电磁感应中的电路、图像问题-2026版大一轮高中物理（原卷版）

专题提升练25电磁感应中的电路、图像问题梯级Ⅰ基础练1.(2022·全国甲卷)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则()A.I1<I3<I2 B.I1>I3>I2C.I1=I2>I3 D.I1=I2=I32.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Uab为()A.2BRv B.22C.-24BRv D.-33.(多选)如图所示，相同材料、横截面积相等的导线制成的单匝正方形线框A和线框B，边长之比为2∶1，在外力作用下以相同速度匀速进入匀强磁场，在线框A和线框B进入磁场的过程中，下列说法正确的是()A.线框A和线框B中感应电流之比为1∶1B.线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2∶1C.线框A和线框B产生的热量之比为2∶1D.通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为1∶14.(2025·开封模拟)将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=ON=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速转动，假定沿OMN方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是()5.(多选)有界匀强磁场磁感应强度为B，有一半径为R的线圈，其单位长度上的电阻为r，线圈直径MN垂直磁场边界于M点，现以M点为轴，在纸面内沿顺时针方向匀速旋转90°，角速度为ω，则()A.感应电流方向为顺时针方向B.感应电动势的最大值为BR2ωC.感应电流的最大值为2BD.通过导体任意横截面的电荷量为BR梯级Ⅱ能力练6.(多选)如图所示，边长为L的正方形区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，等腰直角三角形线框ABC以速度v匀速进入磁场区域，且AB=2L，若从C点进入磁场开始计时，单位长度线框的电阻相同，则B、C两点电势差UBC和BC边所受安培力FBC(规定FBC向上为正)随时间变化的图像正确的是()7.(多选)如图所示，电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ水平放置，间距为d，两侧接有电阻R1、R2，阻值均为R，O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、长度也为d的金属杆置于O1O2左侧，在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，经时间t到达O1O2时撤去恒力F，金属杆在到达NQ之前减速为零，已知金属杆电阻也为R，与导轨始终保持垂直且接触良好，下列说法正确的是()A.杆刚进入磁场时速度大小为FtB.杆刚进入磁场时电阻R1两端的电势差大小为BdFtC.整个过程中，流过金属杆的电荷量为FtD.整个过程中，电阻R1上产生的焦耳热为F8.(2023·广东卷)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，其俯视图如图甲所示，两磁场磁感应强度随时间t的变化如图乙所示，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，如图甲中的虚线框所示。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。梯级Ⅲ创新练9.如图所示，圆心为O、半径为r=0.5m的金属圆形轨道固定在水平面内，长度为r=0.5m的直导体棒OA置于圆导轨上面，金属圆形轨道内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小B=1.6T，直导体棒O端和圆轨道引出导线分别与电阻R1、R2和电容器相连。导体棒在外力作用下绕O点以角速度ω=20rad/s顺时针匀速转动。已知导体棒的电阻R0=0.5Ω，R1=1.5Ω，R2=2Ω，电容