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物理
第十一章　核心素養(yǎng)提升練
1．(2024·江蘇高考)如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應電流方向分別是(　　)
A．順時針，順時針 B．順時針，逆時針
C．逆時針，順時針 D．逆時針，逆時針
2．(2024·北京高考)電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學中重要的物理量，其中特定的兩個物理量之比可用來描述電容器、電阻、電感三種電磁學元件的屬性，如圖所示。類似地，上世紀七十年代有科學家預言Φ和Q之比可能也是一種電磁學元件的屬性，并將此元件命名為“憶阻器”，近年來實驗室已研制出了多種類型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對電阻的記憶特性，其在信息存儲、人工智能等領域具有廣闊的應用前景。下列說法錯誤的是(　　)
A．QU的單位和ΦI的單位不同
B．在國際單位制中，圖中所定義的M的單位是歐姆
C．可以用來描述物體的導電性質(zhì)
D．根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應定律可以推導出自感電動勢的表達式E＝L
3．(2024·山東高考)(多選)如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，最低點的連線OO′與導軌所在豎直面垂直。空間充滿豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出)，導軌左端由導線連接?，F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO′放置在導軌圖示位置，由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO′且與兩導軌接觸良好，不考慮自感影響，下列說法正確的是(　　)
A．MN最終一定靜止于OO′位置
B．MN運動過程中安培力始終做負功
C．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN的速率一直在增大
D．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN中電流方向由M到N
4．(2023·全國乙卷)一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下比較實驗。用圖a所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖b和圖c所示，分析可知(　　)
A．圖c是用玻璃管獲得的圖像
B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動
C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變
D．用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短
5．(2021·山東高考)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應電動勢的共同作用下，導體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為r。導體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H，導體繩長為L(L H)，地球半徑為R，質(zhì)量為M，軌道處磁感應強度大小為B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動勢為(　　)
A．BL＋ B．BL－
C．BL＋ D．BL－
6．(2025·四川省高三上第一次學業(yè)水平選擇性模擬)(多選)如圖所示，兩條足夠長平行光滑金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ＝30°，導軌上端接有阻值為R＝1 Ω的定值電阻，導軌間距為L＝1 m，導軌電阻忽略不計；在垂直導軌的虛線ab下方有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B＝1 T，一導體棒垂直導軌放置并由靜止釋放，經(jīng)t1＝1 s時間進入磁場，導體棒進磁場時立即給導體棒施加一個平行導軌的外力，此后金屬棒中的電流隨時間均勻增大，經(jīng)t2＝0．5 s撤去作用力，導體棒恰好能勻速運動，導體棒運動中始終與導軌垂直且接觸良好。金屬棒的質(zhì)量為m＝1 kg，接入電路的電阻也為R＝1 Ω，重力加速度為g＝10 m/s2，則t2時間內(nèi)(　　)
A．通過電阻R的電量為1．75 C
B．導體棒沿導軌向下運動的距離為3．75 m
C．作用在導體棒上外力的沖量大小為4．75 N·s
D．導體棒的機械能增加了18．75 J
7．(2024·浙江1月選考)若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場近似為方向垂直線圈平面的勻強磁場，其大小B＝kI(k的數(shù)量級為10－4 T/A)?，F(xiàn)有橫截面半徑為1 mm的導線構成半徑為1 cm的圓形線圈處于超導狀態(tài)，其電阻率上限為10－26 Ω·m。開始時線圈通有100 A的電流，則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為(　　)
A．10－23 V，10－7 A B．10－20 V，10－7 A
C．10－23 V，10－5 A D．10－20 V，10－5 A
8．(2024·湖北高考)如圖所示，兩足夠長平行金屬直導軌MN、PQ的間距為L，固定在同一水平面內(nèi)，直導軌在左端M、P點分別與兩條豎直固定、半徑為L的圓弧導軌相切。MP連線與直導軌垂直，其左側(cè)無磁場，右側(cè)存在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導軌的最高點。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán)，水平放置在兩直導軌上，其圓心到兩直導軌的距離相等。忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導軌始終接觸良好，重力加速度大小為g?，F(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，求
(1)ab剛越過MP時產(chǎn)生的感應電動勢大小。
(2)金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大小。
(3)為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。
第十一章　核心素養(yǎng)提升練（解析版）
1．(2024·江蘇高考)如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應電流方向分別是(　　)
A．順時針，順時針 B．順時針，逆時針
C．逆時針，順時針 D．逆時針，逆時針
答案：A
解析：將線圈a從磁場中勻速拉出的過程中，穿過線圈a的磁通量垂直紙面向里且在減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生的感應電流的方向為順時針；由于將線圈a從磁場中勻速拉出，由法拉第電磁感應定律及閉合電路歐姆定律可知，線圈a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，根據(jù)安培定則可知，線圈a的電流在線圈b處產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，則線圈a靠近線圈b的過程中，穿過線圈b的磁通量垂直紙面向外且增大，由楞次定律可得，線圈b中產(chǎn)生的感應電流的方向為順時針，故選A。
2．(2024·北京高考)電荷量Q、電壓U、電流I和磁通量Φ是電磁學中重要的物理量，其中特定的兩個物理量之比可用來描述電容器、電阻、電感三種電磁學元件的屬性，如圖所示。類似地，上世紀七十年代有科學家預言Φ和Q之比可能也是一種電磁學元件的屬性，并將此元件命名為“憶阻器”，近年來實驗室已研制出了多種類型的“憶阻器”。由于“憶阻器”對電阻的記憶特性，其在信息存儲、人工智能等領域具有廣闊的應用前景。下列說法錯誤的是(　　)
A．QU的單位和ΦI的單位不同
B．在國際單位制中，圖中所定義的M的單位是歐姆
C．可以用來描述物體的導電性質(zhì)
D．根據(jù)圖中電感L的定義和法拉第電磁感應定律可以推導出自感電動勢的表達式E＝L
答案：A
解析：由法拉第電磁感應定律E＝，可知Φ的單位為V·s，由Q＝It，可知Q的單位為A·s，則QU與ΦI的單位相同，均為V·A·s，故A錯誤；由M＝可知，在國際單位制中，M的單位是＝，結(jié)合R＝，可知M的單位是Ω，故B正確；由R＝，知＝，即可以用來描述物體的導電性質(zhì)，故C正確；由法拉第電磁感應定律有E＝，由圖中電感的定義L＝，可得L＝，聯(lián)立得自感電動勢E＝×＝L，故D正確。本題要求選說法錯誤的，故選A。
3．(2024·山東高考)(多選)如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，最低點的連線OO′與導軌所在豎直面垂直。空間充滿豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出)，導軌左端由導線連接?，F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO′放置在導軌圖示位置，由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO′且與兩導軌接觸良好，不考慮自感影響，下列說法正確的是(　　)
A．MN最終一定靜止于OO′位置
B．MN運動過程中安培力始終做負功
C．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN的速率一直在增大
D．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN中電流方向由M到N
答案：ABD
解析：金屬棒MN從釋放到第一次到達OO′位置過程中，根據(jù)右手定則可知，MN中產(chǎn)生的感應電流的方向由M到N，根據(jù)左手定則，可知金屬棒MN受到的安培力水平向左，則安培力做負功；當MN第一次經(jīng)過OO′位置時，有向右的速度，會向右運動，同理分析可知，MN從OO′位置向右運動到最高點的過程，所受安培力仍水平向左，安培力做負功；當金屬棒MN到達右側(cè)最高點后，會向左運動，同理分析可知，金屬棒MN受到的安培力水平向右，則安培力做負功；之后MN往復運動，MN運動過程中安培力始終做負功，根據(jù)能量守恒定律可知，MN上升的最大高度不斷減小，直至MN經(jīng)過OO′位置的速度為0時，才不再運動，即MN最終靜止于OO′位置，故A、B、D正確。金屬棒MN從釋放到第一次到達OO′位置過程中，金屬棒MN所受安培力水平向左且始終大于零，由于在OO′位置金屬棒重力沿導軌切線方向的分力為0，可知在到達OO′位置之前，重力沿導軌切線方向的分力已經(jīng)小于安培力沿切線方向的分力，金屬棒MN已經(jīng)做減速運動，故C錯誤。
4．(2023·全國乙卷)一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，進行了如下比較實驗。用圖a所示的纏繞方式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖b和圖c所示，分析可知(　　)
A．圖c是用玻璃管獲得的圖像
B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動
C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變
D．用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短
答案：A
解析：小磁體在鋁管中下落時，由于鋁是導體，由電磁感應原理可知，鋁管中會產(chǎn)生渦流，小磁體受到鋁管本身及漆包線的電磁阻力作用，小磁體在玻璃管中下落時，由于玻璃是絕緣體，玻璃管中不會產(chǎn)生渦流，小磁體只在經(jīng)過各匝漆包線過程產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，受到電磁阻力作用。則小磁體在如圖a所示的鋁管中下落時，經(jīng)過各匝漆包線時，漆包線中感應電流的峰值可能不變，而小磁體在如圖a所示的玻璃管中下落時，經(jīng)過各匝漆包線時，漆包線中感應電流的峰值會增大，故圖b是用鋁管獲得的圖像，圖c是用玻璃管獲得的圖像，A正確；在鋁管中下落時，由圖b可知，各脈沖電流的峰值大小相等，根據(jù)法拉第電磁感應定律及閉合電路歐姆定律可知，小磁體經(jīng)過各匝漆包線時的速度相等，則小磁體做的不是勻變速運動，B錯誤；在玻璃管中下落時，由圖c可知，脈沖電流的峰值不斷增大，則小磁體經(jīng)過各匝漆包線時受到的電磁阻力在不斷變大，C錯誤；由前面分析可知，小磁體在鋁管中下落過程中受到的電磁阻尼大于其在玻璃管中下落過程中受到的電磁阻尼，則用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，D錯誤。
5．(2021·山東高考)迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應電動勢的共同作用下，導體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為r。導體繩所受的安培力克服大小為f的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)星離地平均高度為H，導體繩長為L(L H)，地球半徑為R，質(zhì)量為M，軌道處磁感應強度大小為B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動勢為(　　)
A．BL＋ B．BL－
C．BL＋ D．BL－
答案：A
解析：根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地運行的向心力，有G＝m，可得衛(wèi)星做圓周運動的線速度v＝；根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，導體繩產(chǎn)生的感應電動勢大小為E′＝BLv，由右手定則可知感應電動勢的方向與電池電動勢的方向相反，因?qū)w繩中的電流方向向下，則電池電動勢大于導體繩切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢；因?qū)w繩所受阻力f與安培力F平衡，可得f＝F＝BL，聯(lián)立解得E＝BL＋，故選A。
6．(2025·四川省高三上第一次學業(yè)水平選擇性模擬)(多選)如圖所示，兩條足夠長平行光滑金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ＝30°，導軌上端接有阻值為R＝1 Ω的定值電阻，導軌間距為L＝1 m，導軌電阻忽略不計；在垂直導軌的虛線ab下方有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B＝1 T，一導體棒垂直導軌放置并由靜止釋放，經(jīng)t1＝1 s時間進入磁場，導體棒進磁場時立即給導體棒施加一個平行導軌的外力，此后金屬棒中的電流隨時間均勻增大，經(jīng)t2＝0．5 s撤去作用力，導體棒恰好能勻速運動，導體棒運動中始終與導軌垂直且接觸良好。金屬棒的質(zhì)量為m＝1 kg，接入電路的電阻也為R＝1 Ω，重力加速度為g＝10 m/s2，則t2時間內(nèi)(　　)
A．通過電阻R的電量為1．75 C
B．導體棒沿導軌向下運動的距離為3．75 m
C．作用在導體棒上外力的沖量大小為4．75 N·s
D．導體棒的機械能增加了18．75 J
答案：BD
解析：設導體棒剛進磁場時的速度為v1，t2時間后導體棒在磁場中勻速運動的速度為v2，t1時間內(nèi)導體棒沿導軌運動的加速度大小為a1＝＝gsinθ，則v1＝a1t1＝5 m/s，當導體棒勻速運動時，產(chǎn)生的感應電動勢E2＝BLv2，感應電流I2＝，所受安培力F2＝BI2L，由平衡條件得mgsinθ＝F2，聯(lián)立解得v2＝10 m/s，由I＝和題意可知，導體棒在t2時間內(nèi)做勻加速直線運動，沿導軌向下運動的距離x2＝t2＝3．75 m，B正確；t2時間內(nèi)，導體棒產(chǎn)生的平均感應電動勢＝BL，其中＝，平均感應電流＝，通過電阻R的電量q＝t2，代入數(shù)據(jù)解得q＝1．875 C，A錯誤；t2時間內(nèi)導體棒所受的平均安培力為＝BL，則安培力對導體棒的沖量大小為I安＝t2＝t2＝，設作用在導體棒上外力的沖量大小為IF，由動量定理得IF＋mgsinθ·t2－I安＝mv2－mv1，解得IF＝4．375 N·s，故C錯誤；導體棒的機械能增加量ΔE＝mv－mv－mgsin30°·x2＝18．75 J，故D正確。
7．(2024·浙江1月選考)若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場近似為方向垂直線圈平面的勻強磁場，其大小B＝kI(k的數(shù)量級為10－4 T/A)?，F(xiàn)有橫截面半徑為1 mm的導線構成半徑為1 cm的圓形線圈處于超導狀態(tài)，其電阻率上限為10－26 Ω·m。開始時線圈通有100 A的電流，則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為(　　)
A．10－23 V，10－7 A B．10－20 V，10－7 A
C．10－23 V，10－5 A D．10－20 V，10－5 A
答案：D
解析：由于線圈有電阻，線圈中電流將減小，會導致線圈中的磁場減弱，穿過線圈的磁通量減小，從而產(chǎn)生感應電動勢，阻礙電流的減小，根據(jù)閉合電路的規(guī)律可知，線圈產(chǎn)生的感應電動勢大小E等于電流在線圈中流動一周產(chǎn)生的電勢降落U。由題知，線圈的電阻率ρ≤10－26 Ω·m，長度l＝2π×1 cm＝2π×10－2 m，橫截面積S1＝π×(1 mm)2＝π×10－6 m2，則線圈的電阻R＝ρ≤2×10－22 Ω，所以開始時線圈的感應電動勢大小E0＝U0＝I0R≤100×2×10－22 V＝2×10－20 V，所以開始時線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級為10－20 V。根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，極短的時間Δt內(nèi)產(chǎn)生的感應電動勢E＝，又ΔΦ＝ΔBS2，B＝kI，聯(lián)立得E＝kS2，則Δt時間內(nèi)電流減小量ΔI＝Δt，式中S2＝π×(1 cm)2＝π×10－4 m2，k的數(shù)量級為10－4 T/A，再將E0＝2×10－20 V代入，可得開始一段時間Δt(極短)內(nèi)電流的減小量ΔI≈10－12Δt，由于一年的時間Δt＝365×24×3600 s≈3×107 s，在此時間內(nèi)，ΔI I0，則E可視為不變，可用上式代入E0，計算出一年后電流減小量ΔI的數(shù)量級為10－5 A。綜上所述，D正確。
8．(2024·湖北高考)如圖所示，兩足夠長平行金屬直導軌MN、PQ的間距為L，固定在同一水平面內(nèi)，直導軌在左端M、P點分別與兩條豎直固定、半徑為L的圓弧導軌相切。MP連線與直導軌垂直，其左側(cè)無磁場，右側(cè)存在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導軌的最高點。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán)，水平放置在兩直導軌上，其圓心到兩直導軌的距離相等。忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導軌始終接觸良好，重力加速度大小為g?，F(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，求
(1)ab剛越過MP時產(chǎn)生的感應電動勢大小。
(2)金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大小。
(3)為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。
答案：(1)BL　(2)
(3)
解析：(1)設ab剛越過MP時的速度大小為v0，對金屬棒ab由靜止釋放到剛越過MP的過程，由動能定理有mgL＝mv－0
解得v0＝
根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，ab剛越過MP時產(chǎn)生的感應電動勢大小為E＝BLv0
解得E＝BL。
(2)分析可知，金屬環(huán)在導軌外側(cè)的兩段圓弧被短路，在導軌間的兩段圓弧并聯(lián)接入電路中，由幾何關系可得，這兩段圓弧所對應的圓心角均為θ＝60°，則這兩段圓弧的電阻均為
R0＝×6R
整個回路的總電阻為R總＝R＋
聯(lián)立解得R總＝R
ab剛越過MP時，通過ab的感應電流大小為
I＝
金屬環(huán)接入電路的兩段圓弧所受安培力大小均為F安＝BL
分析知，金屬環(huán)接入電路的兩段圓弧中電流方向相同，則所受安培力方向相同，設金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大小為a，對金屬環(huán)，由牛頓第二定律有2F安＝2ma
聯(lián)立解得a＝。
(3)分析可知，金屬環(huán)和金屬棒ab所受的安培力等大反向，則金屬環(huán)與金屬棒ab組成的系統(tǒng)的動量守恒。開始階段金屬環(huán)向右做加速運動，金屬棒ab向右做減速運動，當金屬棒ab和金屬環(huán)速度相等時，若金屬棒ab恰好追不上金屬環(huán)，則ab在整個運動過程中恰好不與金屬環(huán)接觸，此時金屬環(huán)圓心初始位置到MP的距離最小。設二者達到的共同速度為v，從ab剛越過MP至與金屬環(huán)達到共同速度，對金屬棒ab和金屬環(huán)組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律有
mv0＝mv＋2mv
設此過程金屬棒ab運動的距離為x1，金屬環(huán)運動的距離為x2，經(jīng)過的時間為Δt，根據(jù)法拉第電磁感應定律可得，平均感應電動勢
＝
由閉合電路歐姆定律得，ab中的平均感應電流＝
對金屬棒ab，由動量定理有
－BLΔt＝mv－mv0
由位移關系知，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離d＝L＋(x1－x2)
聯(lián)立解得d＝。
7(共26張PPT)
第十一章　
核心素養(yǎng)提升練
1．(2024·江蘇高考)如圖所示，在絕緣的水平面上，有閉合的兩個線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產(chǎn)生的感應電流方向分別是(　　)
A．順時針，順時針
B．順時針，逆時針
C．逆時針，順時針
D．逆時針，逆時針
解析：將線圈a從磁場中勻速拉出的過程中，穿過線圈a的磁通量垂直紙面向里且在減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生的感應電流的方向為順時針；由于將線圈a從磁場中勻速拉出，由法拉第電磁感應定律及閉合電路歐姆定律可知，線圈a中產(chǎn)生的電流為恒定電流，根據(jù)安培定則可知，線圈a的電流在線圈b處產(chǎn)生垂直紙面向外的磁場，則線圈a靠近線圈b的過程中，穿過線圈b的磁通量垂直紙面向外且增大，由楞次定律可得，線圈b中產(chǎn)生的感應電流的方向為順時針，故選A。
3．(2024·山東高考)(多選)如圖所示，兩條相同的半圓弧形光滑金屬導軌固定在水平桌面上，其所在平面豎直且平行，導軌最高點到水平桌面的距離等于半徑，最低點的連線OO′與導軌所在豎直面垂直?？臻g充滿豎直向下的勻強磁場(圖中未畫出)，導軌左端由導線連接?，F(xiàn)將具有一定質(zhì)量和電阻的金屬棒MN平行OO′放置在導軌圖示位置，由靜止釋放。MN運動過程中始終平行于OO′且與兩導軌接觸良好，不考慮自感影響，下列說法正確的是(　　)
A．MN最終一定靜止于OO′位置
B．MN運動過程中安培力始終做負功
C．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN的速率一直在增大
D．從釋放到第一次到達OO′位置過程中，MN中電流方向由M到N
解析：金屬棒MN從釋放到第一次到達OO′位置過程中，根據(jù)右手定則可知，MN中產(chǎn)生的感應電流的方向由M到N，根據(jù)左手定則，可知金屬棒MN受到的安培力水平向左，則安培力做負功；當MN第一次經(jīng)過OO′位置時，有向右的速度，會向右運動，同理分析可知，MN從OO′位置向右運動到最高點的過程，所受安培力仍水平向左，安培力做負功；當金屬棒MN到達右側(cè)最高點后，會向左運動，同理分析可知，金屬棒MN受到的安培力水平向右，則安培力做負功；
之后MN往復運動，MN運動過程中安培力始終做負功，根據(jù)能量守恒定律可知，MN上升的最大高度不斷減小，直至MN經(jīng)過OO′位置的速度為0時，才不再運動，即MN最終靜止于OO′位置，故A、B、D正確。金屬棒MN從釋放到第一次到達OO′位置過程中，金屬棒MN所受安培力水平向左且始終大于零，由于在OO′位置金屬棒重力沿導軌切線方向的分力為0，可知在到達OO′位置之前，重力沿導軌切線方向的分力已經(jīng)小于安培力沿切線方向的分力，金屬棒MN已經(jīng)做減速運動，故C錯誤。
4．(2023·全國乙卷)一學生小組在探究電磁感應現(xiàn)象時，
進行了如下比較實驗。用圖a所示的纏繞方式，將漆包線分別
繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩
端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置，將一很小的強磁體
分別從管的上端由靜止釋放，在管內(nèi)下落至管的下端。實驗
中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變
化分別如圖b和圖c所示，分析可知(　　)
A．圖c是用玻璃管獲得的圖像
B．在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動
C．在玻璃管中下落，小磁體受到的電磁阻力始終保持不變
D．用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短
解析：小磁體在鋁管中下落時，由于鋁是導體，由
電磁感應原理可知，鋁管中會產(chǎn)生渦流，小磁體受到鋁
管本身及漆包線的電磁阻力作用，小磁體在玻璃管中下
落時，由于玻璃是絕緣體，玻璃管中不會產(chǎn)生渦流，小
磁體只在經(jīng)過各匝漆包線過程產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，受到
電磁阻力作用。則小磁體在如圖a所示的鋁管中下落時，
經(jīng)過各匝漆包線時，漆包線中感應電流的峰值可能不變，而小磁體在如圖a所示的玻璃管中下落時，經(jīng)過各匝漆包線時，漆包線中感應電流的峰值會增大，故圖b是用鋁管獲得的圖像，圖c是用玻璃管獲得的圖像，A正確；
在鋁管中下落時，由圖b可知，各脈沖電流的峰值大
小相等，根據(jù)法拉第電磁感應定律及閉合電路歐姆定
律可知，小磁體經(jīng)過各匝漆包線時的速度相等，則小
磁體做的不是勻變速運動，B錯誤；在玻璃管中下落
時，由圖c可知，脈沖電流的峰值不斷增大，則小磁
體經(jīng)過各匝漆包線時受到的電磁阻力在不斷變大，C
錯誤；由前面分析可知，小磁體在鋁管中下落過程中受到的電磁阻尼大于其在玻璃管中下落過程中受到的電磁阻尼，則用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長，D錯誤。
6．(2025·四川省高三上第一次學業(yè)水平選擇性模擬)(多選)如圖所示，兩條足夠長平行光滑金屬導軌固定，所在平面與水平面夾角為θ＝30°，導軌上端接有阻值為R＝1 Ω的定值電阻，導軌間距為L＝1 m，導軌電阻忽略不計；在垂直導軌的虛線ab下方有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度大小為B＝1 T，一導體棒垂直導軌放置并由靜止釋放，經(jīng)t1＝1 s時間進入磁場，導體棒進磁場時立即給導體棒施加一個平行導軌的外力，此后金屬棒中的電流隨時間均勻增大，經(jīng)t2＝0．5 s撤去作用力，導體棒恰好能勻速運動，導體棒運動中始終與導軌垂直且接觸良好。金屬棒的質(zhì)量為m＝1 kg，接入電路的電阻也為R＝1 Ω，重力加速度為g＝10 m/s2，則t2時間內(nèi)(　　)
A．通過電阻R的電量為1．75 C
B．導體棒沿導軌向下運動的距離為3．75 m
C．作用在導體棒上外力的沖量大小為4．75 N·s
D．導體棒的機械能增加了18．75 J
7．(2024·浙江1月選考)若通以電流I的圓形線圈在線圈內(nèi)產(chǎn)生的磁場近似為方向垂直線圈平面的勻強磁場，其大小B＝kI(k的數(shù)量級為10－4 T/A)。現(xiàn)有橫截面半徑為1 mm的導線構成半徑為1 cm的圓形線圈處于超導狀態(tài)，其電阻率上限為10－26 Ω·m。開始時線圈通有100 A的電流，則線圈的感應電動勢大小的數(shù)量級和一年后電流減小量的數(shù)量級分別為(　　)
A．10－23 V，10－7 A B．10－20 V，10－7 A
C．10－23 V，10－5 A D．10－20 V，10－5 A

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