高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題15 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題練習(xí) 新人教版

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1、微專題十五 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題A級基礎(chǔ)練1(08787051)(2018湖南師大附中)粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示則在移出過程中線框一邊a、b兩點(diǎn)間電勢差的絕對值最大的是()解析：B線框各邊電阻相等，切割磁感線的那個邊為電源，電動勢相同均為Blv，在A、C、D項中，UabBlv；B項中，UabBlv，B選項正確2(2018廣東惠州)閉合回路由電阻R與導(dǎo)線組成，其內(nèi)部磁場大小按Bt圖變化，方向如圖所示，則回路中()A電流方向為逆時針方向B電流越來越大C磁通量

2、的變化率恒定不變D產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越來越大解析：C由楞次定律可知，電流方向為順時針，故A項錯誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E/tBS/t，故感應(yīng)電動勢保持不變，電流不變，故B、D項均錯誤；由圖象可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，則由BS可知，磁通量隨時間均勻增加，故其變化率恒定不變，故C項正確3(08787052)(2018河南實驗中學(xué))半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，并處在變化的磁場中，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如甲圖所示磁場的方向垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里為正，變化規(guī)律如乙圖所示則以下說法正確的是 ()A第2秒內(nèi)

3、上極板為正極B第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C第2秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為零D第4秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為解析：AA項，第2 s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，故A項正確；B項，第3 s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電，故B項錯誤；C項，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，第2秒末感應(yīng)電動勢不變，則兩極板之間的電場強(qiáng)度大小不為零，故C項錯誤；D項，由題意可知，第4秒末兩極板間的電場強(qiáng)度大小為E，故D項錯誤4(08787053)(2018寧夏銀川)如圖所示，一個菱形的導(dǎo)體線框沿著自己的對角線勻速運(yùn)動，穿過具有一定寬度的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，已知對角

4、線AC的長度為磁場寬度的兩倍且與磁場邊界垂直下面對于線框中感應(yīng)電流隨時間變化的圖象(電流以ABCD順序流向為正方向，從C點(diǎn)進(jìn)入磁場開始計時)正確的是 () 解析：B線圈在進(jìn)磁場的過程中，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向為ABCD方向，即為正值，在出磁場的過程中，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向為DCBA，即為負(fù)值在線圈進(jìn)入磁場的前一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應(yīng)電動勢均勻增大，則感應(yīng)電流均勻增大，在線圈進(jìn)入磁場的后一半過程中，切割的有效長度均勻減小，感應(yīng)電動勢均勻減小，則感應(yīng)電流均勻減??；在線圈出磁場的前一半的過程中，切割的有效長度均勻增大，感應(yīng)電流均勻增大，在線圈出磁場的后一半的過程

5、中，切割的有效長度均勻減小，感應(yīng)電流均勻減小，故B項正確，A、C、D項錯誤故選B項5(08787054)(2018山西忻州)如圖所示的勻強(qiáng)磁場中有一根彎成45的金屬線POQ，其所在平面與磁場垂直，長直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸，起始時OAl0，且MNOQ，所有導(dǎo)線單位長度電阻均為r，MN運(yùn)動的速度為v，使MN勻速運(yùn)動的外力為F，則外力F隨時間變化的規(guī)律圖正確的是()解析：C經(jīng)過時間t，MN距O點(diǎn)的距離為l0vt，MN的有效切割長度也為l0vt，此時MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：EB(l0vt)v；整個回路的電阻R(2)(l0vt)r；回路的電流I；MN受到的拉力等于安培力：FBIL，故C項正確6(087

6、87055)(多選)(2018安徽江南十校聯(lián)考)如圖所示，磁場與線圈平面垂直，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，v13v2.在先后兩種情況下()A線圈中的感應(yīng)電流之比I1I213B線圈中的感應(yīng)電流之比I1I231C線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q231D通過線圈某截面的電荷量之比q1q211解析：BCDv13v2，根據(jù)EBLv知感應(yīng)電動勢之比為31，感應(yīng)電流I，則感應(yīng)電流之比I1I231，故A錯誤，B正確v13v2，知t1t213，根據(jù)QI2Rt，知焦耳熱Q1Q231，故C正確根據(jù)qIt，知通過某截面的電荷量之比q1q211，故D正確7(08787056)(多選)在如圖甲所

7、示的電路中，螺線管匝數(shù)n1 500匝，橫截面積S20 cm2.螺線管導(dǎo)線電阻r1 ，R14 ，R25 ，C30 F.在一段時間內(nèi)，穿過螺絲管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化則下列說法中正確的是()A螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為1.2 VB閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器上極板帶正電C電路中的電流穩(wěn)定后，電阻R1的電功率為5102 WDS斷開后，通過R2的電荷量為1.8105 C解析：AD由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，螺線管內(nèi)產(chǎn)生的電動勢為：EnS1 50020104 V1.2 V，故A正確；根據(jù)楞次定律，當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時，螺線管下部可以看成電源的正極，則電容器下極板帶正電，故B錯

8、誤；電流穩(wěn)定后，電流為：I A0.12 A，電阻R1上消耗的功率為：PI2R10.1224 W5.76102 W，故C錯誤；開關(guān)斷開后通過電阻R2的電荷量為：QCUCIR2301060.125 C1.8105 C，故D正確B級能力練8(08787057)(多選)(2018豫晉冀三省第二次聯(lián)考)如圖甲所示，MN、PQ兩平行金屬光滑導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，其左端接一電容為C的電容器，導(dǎo)軌范圍內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，導(dǎo)體棒ab垂直MN放在導(dǎo)軌上，在水平拉力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動電容器兩極板間的電勢差隨時間變化的圖象如圖乙所示，不計導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌電阻下列關(guān)于導(dǎo)體棒ab運(yùn)動的速度v、導(dǎo)體棒ab受到的

9、外力F隨時間變化的圖象可能正確的是()解析：BD電容器的電壓UBLv，U隨時間t均勻增大，說明速度v均勻增大，棒做勻加速運(yùn)動，A錯誤，B正確；電路中的電流i常數(shù)，棒中的電流不變，再由FBILma可知，外力不隨時間而變化，C錯誤，D正確9(08787058)如圖所示，勻強(qiáng)磁場B0.1 T，金屬棒AB長0.4 m，與框架寬度相同，電阻為 ，框架電阻不計，電阻R12 ，R21 ，當(dāng)金屬棒以5 m/s的速度勻速向左運(yùn)動時，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為0.3 F，則充電量為多少？解析：(1)由EBlv得E0.10.45 V0.2 VR I A0.2 A(2)路端電壓UIR0

10、.2 V VQCU2CU0.3106 C4108 C.答案：(1)0.2 A(2)4108 C10(08787059)如圖甲所示，水平面上固定一個間距L1 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌，整個導(dǎo)軌處在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌一端接阻值R9 的電阻導(dǎo)軌上有質(zhì)量m1 kg、電阻r1 、長度也為1 m的導(dǎo)體棒，在外力的作用下從t0開始沿平行導(dǎo)軌方向運(yùn)動，其速度隨時間的變化規(guī)律是v2，不計導(dǎo)軌電阻求：(1)t4 s時導(dǎo)體棒受到的安培力的大小(2)請在如圖乙所示的坐標(biāo)系中畫出電流平方與時間的關(guān)系(I2t)圖象解析：(1)4 s時導(dǎo)體棒的速度v24 m/s感應(yīng)電動勢EBLv感應(yīng)電流I此時導(dǎo)體棒

11、受到的安培力F安BIL0.4 N(2)由(1)可得I2242 t0.04t作出圖象如圖所示答案：(1)0.4 N(2)見解析圖11(08787060)(2017天津理綜)電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運(yùn)載器電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C.兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為l，電阻不計炮彈可視為一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸首先開關(guān)S接1，使電容器完全充電然后將S接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，MN開始向右加速運(yùn)動當(dāng)

12、MN上的感應(yīng)電動勢與電容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為零，MN達(dá)到最大速度，之后離開導(dǎo)軌問： (1)磁場的方向；(2)MN剛開始運(yùn)動時加速度a的大??；(3)MN離開導(dǎo)軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少解析：(1)電容器充電后上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，放電時通過MN的電流由M到N，欲使炮彈向右運(yùn)動射出，根據(jù)左手定則可知磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向下(2)電容器完全充電后，兩極板間電壓為E，當(dāng)開關(guān)S接2時，電容器放電，設(shè)剛放電時的電流：I，炮彈受到的安培力：FBIl， 根據(jù)牛頓第二定律：Fma， 聯(lián)立以上三式解得加速度a.(3)電容器放電前所帶的電荷量Q1CE開關(guān)S接2后，MN開始向右加速運(yùn)動

13、，速度達(dá)到最大值vm時，MN上的感應(yīng)電動勢：EBlvm最終電容器所帶電荷量Q2CE設(shè)在此過程中MN的平均電流為，MN上受到的平均安培力：Bl由動量定理，有：tmvm0又：tQ1Q2整理得：最終電容器所帶電荷量Q2.答案：(1)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面向下(2)(3)6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375