1、A组素养达标1(多选)某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是()A沿AB方向磁场在迅速减弱B沿AB方向磁场在迅速增强C沿BA方向磁场在迅速增强D沿BA方向磁场在迅速减弱解析：感生电场俯视顺时针，假设平行感应电场方向有闭合回路，则回路中的感应电流也是顺时针的，由右手螺旋定则可知，感应磁场向下，由楞次定律可知，原磁场有两种可能：原磁场方向向下且沿AB方向减弱，或原磁场方向向上且沿BA方向增强，所以选项A、C正确答案：AC2(多选)边长为h的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落，通过一匀强磁场区域，磁场方向水平，且垂直于线框平面，磁场区域高度为H，上、下边
2、界如图中虚线所示，Hh，从线框开始下落到完全穿过磁场区域的全过程中()A线框中总有感应电流存在B线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针C线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针D线框受到磁场力的方向总是向上解析：因为Hh，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变，线框中无感应电流，A错误；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，C正确，B错误；在C的基础上结合左手定则可知，线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，D正确答案：CD3.如图所示，边长为L的正方形线圈与匀强磁场垂直，磁感应强度为B.当线圈按图示方向以速度v垂直B运动时，下列判断正确的是 (
3、)A线圈中无电流，abcdB线圈中无电流，abdcC线圈中有电流，abcdD线圈中有电流，abdc解析：线圈在运动过程中，穿过线圈的磁通量不变，所以在线圈中不会产生感应电流，C、D错误，但ac两端有电势差，根据右手定则，可知B正确答案：B4在匀强磁场中，有一接有电容器的回路，如图所示，已知电容器电容C30 F，l15 cm，l28 cm，磁场以5102T/s的变化率增强，则()A电容器上极板带正电，带电荷量为2109 CB电容器上极板带正电，带电荷量为6109 CC电容器上极板带负电，带电荷量为4109 CD电容器上极板带负电，带电荷量为6109 C解析：根据楞次定律和安培定则可判断电容器上极
4、板带正电；因为磁感应强度是均匀增大的，故感应电动势大小恒定，由法拉第电磁感应定律ES，可得El1l2510251028102 V2104 V，即电容器两极板上所加电压U为2104 V，所以电容器带电荷量为QCU301062104 C6109 C，故B正确答案：B5.在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆有匀强磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB()A匀速滑动时，I10，I20B匀速滑动时，I10，I20C加速滑动时，I10，I20D加速滑动时，I10，I20解析：导体杆水平运动时产生感
5、应电动势，对整个电路，可把AB杆看作电源，当杆匀速滑动时，电动势E不变，故I10，I20；当杆加速滑动时，电动势E不断变大，电容器不断充电，故I10，I20，选项D正确答案：D6.如图所示，将一个闭合金属圆环从有界磁场中匀速拉出，第一次速度为v，通过金属圆环某一截面的电荷量为q1，第二次速度为2v，通过金属圆环某一截面的电荷量为q2，则()Aq1q212Bq1q214Cq1q211 Dq1q221解析：由qtt得q，S为圆环面积，故q1q2.答案：C7.如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d，用导线与一个n匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B中两板间有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处
6、于平衡状态，则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A正在增强； B正在减弱；C正在减弱； D正在增强；解析：电荷量为q的带正电的油滴恰好处于静止状态，电场力竖直向上，则电容器的下极板带正电，所以线圈下端相当于电源的正极，由题意可知，根据安培定则和楞次定律，可得穿过线圈的磁通量在均匀减弱，线圈产生的感应电动势En；油滴所受电场力Fq，对油滴，根据平衡条件得qmg，所以解得线圈中磁通量的变化率的大小为，故选项B正确，A、C、D错误答案：B8.如图所示，导线全部为裸导线，半径为r，两端开有小口的圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上
7、无摩擦地自左端匀速滑到右端，电路中固定电阻值为R，其余部分电阻均忽略不计，试求MN从圆环左端滑到右端的过程中：(1)电阻R上的最大感应电流；(2)电阻R上的平均感应电流；(3)通过电阻R的电荷量解析：(1)MN向右滑动时，切割磁感线的有效长度不断变化，当MN经过圆心时，有效切割长度最长，此时感应电动势和感应电流达到最大值，所以Imax.(2)，.(3)流过电阻R的电荷量等于平均感应电流与时间的乘积，所以qt.答案：(1)(2)(3)B组素养提升9(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界
8、平行，如图(a)所示已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t0时刻进入磁场线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)下列说法正确的是()A磁感应强度的大小为0.5 TB导线框运动速度的大小为0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在t0.4 s至t0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N解析：导线框匀速进入磁场时速度v m/s0.5 m/s，选项B正确；由EBLv，得B T0.2 T，选项A错误；由右手定则可确定磁感应强度方向垂直于纸面向外，选项C正确；导线框所受安培力FBLIBL0.20.1 N0.04 N，选项D错
9、误答案：BC10如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成 角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)则()A电路中感应电动势的大小为B电路中感应电流的大小为C金属杆所受安培力的大小为D金属杆的热功率为解析：由电磁感应定律可知电路中感应电动势为EBlv，A错误；感应电流的大小I，B正确；金属杆所受安培力的大小FB，C错误；热功率P()2r，D错误答案：B11如图，水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m
10、、长度为l的金属杆置于导轨上t0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大小为g.求：(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值解析：(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a，由牛顿第二定律得maFmg设金属杆到达磁场左边界时的速度为v，由运动学公式有vat0当金属杆以速度v在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为EBlv联立式可得EBlt0(g)(2)设
11、金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I，根据欧姆定律I式中R为电阻的阻值金属杆所受的安培力为fBlI因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得Fmgf0联立式得R答案：(1)Blt0(g)(2)C组学霸冲刺12.如图所示，两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂直导轨平面两导轨间距为L，左端接一电阻R，右端接一电容器C，其余电阻不计长为2L的导体棒ab如图所示放置从ab与导轨垂直开始，在以a端为圆心沿顺时针方向以角速度匀速旋转90的过程中，试求通过电阻R的电荷量解析：以a为圆心、ab为半径，顺时针旋转至60时，导体棒有效切割边最长为2L，故此时感应电动势为最大，且为EB2L B(2L)2，此时电容器被充电q1CE2BL2C在这一过程中通过R的电荷量q2tt注意从60旋转到90的过程中，电容器放电，所带电荷量q1将全部通过电阻R，故整个过程中通过R的总电荷量为qq1q22BL2C.答案：2BL2C