2019年高考物理大一轮复习 专题强化练八 电磁感应中的电路和图象问题 新人教版.doc

2019年高考物理大一轮复习 专题强化练八 电磁感应中的电路和图象问题 新人教版1(单选)如图10所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为()图10A.B.C.DBav解析摆到竖直位置时，AB切割磁感线的瞬时感应电动势EB2aBav.由闭合电路欧姆定律得，UABBav，故A正确答案A2(xx武汉模拟)(多选)如图11所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动则()图11A由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流B回路中感应电流大小不变，为C回路中感应电流方向不变，为CDRCD回路中有周期性变化的感应电流解析把铜盘看作闭合回路的一部分，在穿过铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动时，铜盘切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流，选项A错误；铜盘切割磁感线产生感应电动势为EBL2，根据闭合电路欧姆定律，回路中感应电流I，由右手定则可判断出感应电流方向为CDRC，选项B、C正确，D错误答案BC3(xx焦作模拟)(多选)如图12所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为L1 m，cd间、de间、cf间分别接着阻值为R10 的电阻一阻值为R10 的导体棒ab以速度v4 m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小为B0.5 T，方向竖直向下的匀强磁场下列说法中正确的是()图12A导体棒ab中电流的流向为由b到aBcd两端的电压为1 VCde两端的电压为1 VDfe两端的电压为1 V解析导体棒ab以速度v4 m/s匀速向左运动，由右手定则可判断出导体棒ab中电流的流向为由a到b，选项A错误；由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势EBLv2 V，感应电流IE/2R0.1 A，cd两端的电压为U1IR1 V，选项B正确；由于de间没有电流，cf间没有电流，de两端的电压为零，fe两端的电压为1 V，选项C错误，D正确答案BD4(单选)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图13甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时，在图中正确表示线圈感应电动势E变化的是()图13解析在第1 s内，由楞次定律可判定电流为正，其产生的感应电动势E1S，在第2 s和第3 s内，磁场B不变化，线圈中无感应电流在第4 s和第5 s内，B减小，由楞次定律可判定，其电流为负，产生的感应电动势E2S，由于B1B2，t22t1，故E12E2，由此可知，A选项正确答案A5(单选)如图14所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心环内两个圆心角为90的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触在圆心和圆环间连有电阻R.杆OM以匀角速度逆时针转动，t0时恰好在图示位置规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t0开始转动一周的过程中，电流随t变化的图象是()图14解析导体杆OM在匀强磁场中垂直切割磁感线绕O逆时针方向转动，产生的感应电流大小为：i不变，转到没有磁场时，i0；并由右手定则可判断电流流经电阻R的电流方向答案C6(单选)矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图15甲所示磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，则()图15A从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcbaB从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大Ct1时刻，导线框中电流为0D从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变解析导线框面积S不变，读图象知，有两个“子过程”.0t1过程，磁感应强度正向减小；t1t2过程，磁感应强度反向增大.0t1时间内，正向磁通量减小，由楞次定律判定，应产生顺时针方向电流，故选A.t1t2时间，磁通量反方向均匀增大，有k(k为常数)由ES，I，解得I，为定值，故不选B.bc边受到安培力为F安BILbc，因磁感应强度B线性增大，所以F安线性增大，故不选D.t1时刻，穿过导线框的为0，但其变化率k0，所以感应电动势和电流均不为0，故不选C.答案A7(单选)边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直于框架平面向里的匀强磁场中现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图16所示，则下列图象与这一过程相符合的是()图16解析该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，根据几何关系有l有x，所以E电动势Bl有vBvxx，选项A错误，B正确；F外力x2，选项C错误；P外力功率F外力vF外力x2，选项D错误答案B8(多选)一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图17甲所示t0时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图象如图乙所示已知线框质量m1 kg、电阻R1 ，以下说法正确的是()图17A线框做匀加速直线运动的加速度为1 m/s2B匀强磁场的磁感应强度为2 TC线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为 CD线框边长为1 m解析开始时，a m/s21 m/s2，由图可知t1.0 s时安培力消失，线框刚好离开磁场区域，则线框边长lat20.5 m；由t1.0 s时，线框速度vat1 m/s，F3 N，根据牛顿第二定律有Fma，得B2 T；线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量qttC，故D错，A、B、C正确答案ABCB深化训练提高能力技巧9(xx福建卷，18)(单选)如图18，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大，不计空气的影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律()图18解析线框在0t1这段时间内做自由落体运动，vt图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，vt图象为倾斜直线t1t2这段时间线框受到安培力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的vt图象为A选项中的图象答案A10(xx四川卷，7)(多选)如图19所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为Bkt(常量k0)回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()图19AR2两端的电压为B电容器的a极板带正电C滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D正方形导线框中的感应电动势为kL2解析由楞次定律可知，正方形导线框中的感应电流方向为逆时针方向，所以电容器b极板带正电，选项B错误根据法拉第电磁感应定律，正方形导线框中的感应电动势Ekr2，选项D错误R2与的并联阻值R并，根据串联分压的特点可知：UR2UU，选项A正确由P得：PR2.PR，所以PR5PR2选项C正确答案AC11如图20所示，边长L0.20 m的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R01.0 ，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r0.20 .导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B0.50 T，方向垂直导线框所在平面向里金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上，金属棒的中点始终在BD连线上若金属棒以v4.0 m/s的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求：(计算结果保留两位有效数字) 图20(1)金属棒产生的电动势大小；(2)金属棒MN上通过的电流大小和方向；(3)导线框消耗的电功率解析(1)金属棒产生的电动势大小为：EBLv0.500.204.0 V0.57 V.(2)金属棒运动到AC位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻大小为R并1.0 ，由闭合电路欧姆定律有I0.48 A，由右手定则有，电流方向从M到N.(3)导线框消耗的电功率为P框I2R并0.23 W答案(1)0.57 V(2)0.48 V电流方向从M到N(3)0.23 W12如图21甲所示一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l0.20 m，电阻R1.0 ；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下现在一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图乙所示求杆的质量m和加速度a.图21解析导体杆在轨道上做初速为零的匀加速直线运动，用v表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为EBLvBlat闭合回路中的感应电流为I 由安培力公式和牛顿第二定律得FILBma 将式代入式整理得Fma 由乙图线上取两点，t10，F11 N；t229 s，F24 N代入式，联立方程解得a10 m/s2，m0.1 kg.答案0.1 kg10 m/s2