电磁感应现象中的综合应用问题 一、基础对点练 1.(多选)(动力学问题)用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下滑过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则( ) A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流 B.圆环因受到了向下的安培力而加速下落 C.此时圆环的加速度a= D.如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度vm= 2.(图象问题)(2021江苏南京秦淮中学模拟)如图所示,电阻R=1 Ω、半径r1=0.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q。P、Q的圆心相同,Q的半径r2=0.1 m;t=0时刻,Q内存在着垂直于圆面向里的磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系是B=2-t(T);若规定逆时针方向为电流的正方向,则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是选项图中的( ) 3.(多选)(电路、能量问题)(2021宁夏银川模拟)如图所示,半径分别为2d和d的光滑半圆形圆弧导轨放在竖直面内,两圆弧圆心均在O点,导轨右端接有阻值为R的电阻。一质量为m、电阻为R、长为d的金属棒AB搭在导轨的左端且处于水平状态,金属棒AB通过绝缘轻杆连在O点的固定转轴上,两导轨间充满垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将金属棒由静止释放,金属棒绕O点转动,不计转轴处摩擦,不计导轨电阻,金属棒转动过程中始终与导轨接触良好,当金属棒AB第一次转到竖直位置时,金属棒转动的角速度为ω,则下列说法正确的是( ) A.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒AB两端的电压为Bd2ω B.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒受到的安培力大小为 C.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,通过电阻R的电荷量为 D.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,金属棒减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热 4.(多选)(动量、能量问题)(2021山东烟台高三一模)如图所示,间距为L、电阻不计的两根足够长的光滑平行金属导轨放置在绝缘的水平桌面上。质量均为m、阻值均为R的金属棒ab和cd垂直于导轨放置,两棒正中间用一根长为l的绝缘细线相连。棒ab右侧有一宽度为s的矩形匀强磁场区域,s>l,磁场方向竖直向下。从图示位置开始在ab棒上施加向右的水平恒力F,使金属棒ab和cd向右匀速进入匀强磁场区域,当cd棒进入磁场后,立即撤去拉力F,最后两根金属棒能够穿出磁场区。已知ab开始运动前,细线恰好伸直且无拉力,金属棒在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好,重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A.金属棒进入磁场区域的速度为 B.两根金属棒进入磁场区域和离开磁场区域过程中,流过金属棒ab的电荷量绝对值相等 C.金属棒cd离开磁场区域后两根金属棒的速度为 D.两根金属棒在穿过磁场区域的过程中,回路中产生的总焦耳热为2Fs- 5.(多选)(能量问题)如图所示,相距为d的两水平线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(L
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