《2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训》专题65 电磁感应现象中的电路问题和线框类问题（解析版）

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2023 届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训
专题 65 电磁感应现象中的电路问题和线框类问题
特训目标 特训内容
目标 1 电磁感应现象中的电路问题（1T—4T）
目标 2 有关线框的电量问题（5T—8T）
目标 3 有关线框的动力学问题（9T—12T）
目标 4有关线框的能量问题（13T—16T）
【特训典例】
一、电磁感应现象中的电路问题
1．如图所示， 、 、 、 为边长为 l、用均匀导线做成的正方形线框四边的中点，线框的一半放在垂
直于纸面向外的匀强磁场中，当磁场以 的变化率增强时，下列说法正确的是（　　）
A．线框中感应电流方向为
B． 点电势低于 点电势
C．线框中产生的感应电动势
D．线框中 、 两点间的电势差为
【答案】AB
【详解】A．当磁场增强时，由楞次定律可判定感应电流的方向为 ，A正确；
B．线框上半部分为等效电源，在电源内部，电流从电源的负极流向正极，故 点电势低于 点电势，B
正确；
C．由法拉第电磁感应定律得 ，C错误；
D．线框中 、 两点的电势差的绝对值为电动势的一半， 点电势低于 点电势，则 、 两点的电
势差为 ，D错误。故选 AB。
2．如图所示，平行金属导轨与水平面成 θ角，导轨与固定电阻 和 相连，匀强磁场垂直穿过导轨平
面。有一导体棒 ab，质量为 ，导体棒的电阻与固定电阻 和 的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因
数为 ，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v时，受到安培力的大小为 。此时（　　）
A．电阻 消耗的热功率为
B．电阻 消耗的热功率为
C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为
D．整个装置消耗的机械功率为
【答案】BC
【详解】AB．导体棒滑动的过程中切割磁感线，产生感应电动势，所以 ab 导体棒相当于电源， 与 并
联，设导体棒、 、 的电阻均为 ，导体棒的长度为 ，则 、 并联后的电阻为 电路产生的
总电流为 则导体棒所受的安培力为 ， 、 上消耗的功率相等，均为
，A错误，B正确；
C．整个装置所受的摩擦力为 ，所以摩擦力消耗的功率为 ，C正确；
D．导体棒克服安培力和摩擦力做功使得导体棒机械能减少，所以整个装置消耗的机械功率为
，D错误。故选 BC。
3．半径分别为，r和3r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为 2r。电阻为 R的均匀金属棒 MN 置于
圆导轨上，NM 的延长线通过圆导轨中心 O，在两环之间接阻值分别为 、 的两定值电阻，装
置的俯视图如图所示，整个装置位于匀强磁场中，磁感应强度的大小为 B，方向竖直向下，金属棒在水平
外力作用下以角速度 绕圆心 O顺时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，导轨电阻不
计。下列说法正确的是（　　）
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