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1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測(三十二)電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題
一、單項選擇題
1.邊長為a的閉合金屬正三角形框架,左邊豎直且與磁場右邊界平行,完全處于垂直框架平面向里的勻強(qiáng)磁場中?,F(xiàn)把框架勻速水平向右拉出磁場,如圖2所示,則下列圖像與這一過程相符合的是( )
圖2
圖3
2.(xx·江南十校聯(lián)考)如圖4所示,將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個完整的正弦曲線形狀,它通過兩個小金屬環(huán)與長直金屬桿導(dǎo)通,圖中a、b間距離為L,導(dǎo)線組成的正弦圖形頂部或底部到桿的距離都是d。右邊虛線范圍內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于彎曲導(dǎo)線所在平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域的寬度為。
2、現(xiàn)在外力作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動,t=0時刻a環(huán)剛從O點進(jìn)入磁場區(qū)域。則下列說法正確的是( )
圖4
A.t=時刻,回路中的感應(yīng)電動勢為Bdv
B.t=時刻,回路中的感應(yīng)電動勢為2Bdv
C.t=時刻,回路中的感應(yīng)電流第一次開始改變方向
D.t=時刻,回路中的感應(yīng)電流第一次開始改變方向
3. (xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)如圖5所示,在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a點接觸,構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌??臻g存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN向右勻速運(yùn)動,從圖示位置開始計時,運(yùn)動中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列
3、關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線,可能正確的是( )
圖5
圖6
4.(xx·山東高考)將一段導(dǎo)線繞成圖7甲所示的閉合回路,并固定在水平面(紙面)內(nèi)。回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ中。回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖像是( )
圖7
圖8
二、多項選擇題
5.(xx·焦作一模)如圖10所示,兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置,間距為l=1 m,cd間、de間、cf間分別接著阻值R=10 Ω的電阻。
4、一阻值R=10 Ω的導(dǎo)體棒ab以速度v=4 m/s勻速向左運(yùn)動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好;導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。下列說法中正確的是( )
圖10
A.導(dǎo)體棒ab中電流的流向為由b到a
B.cd兩端的電壓為1 V
C.de兩端的電壓為1 V
D.fe兩端的電壓為1 V
答 案
1.選B 該過程中,框架切割磁感線的有效長度等于框架與磁場右邊界兩交點的間距,根據(jù)幾何關(guān)系有l(wèi)有=x,所以E電動勢=Bl有v=Bvx∝x,選項A錯誤,B正確;F外力==∝x2,選項C錯誤;P外力功率=F外力v∝F外力∝x2,選項D錯誤。
2.選D 在t
5、=時刻導(dǎo)線有進(jìn)入磁場,切割磁感線的有效長度為零,故回路中感應(yīng)電動勢為零,根據(jù)右手定則可知在0~時間內(nèi)回路中的感應(yīng)電流沿桿從a到b,以后將改為從b到a,故選項A、C錯,D對。在t=時刻導(dǎo)線有進(jìn)入磁場,切割磁感線的有效長度為d,故回路中感應(yīng)電動勢為Bdv,B錯。
3.選A 設(shè)金屬棒MN向右勻速運(yùn)動的速度為v,金屬棒電阻率為ρ,金屬棒截面積為S,∠bac=2θ。在t時刻MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為:E=2Bv2ttan θ,回路中電阻為R=ρ,由I=可得:I=,故選項A正確。
4.選B 本題考查電磁感應(yīng)中的圖像問題,意在考查考生利用法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律、左手定則處理電磁感應(yīng)綜合問題的能力。0~時間內(nèi),根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律可得回路的圓環(huán)形區(qū)域產(chǎn)生大小恒定的、順時針方向的感應(yīng)電流,根據(jù)左手定則,ab邊在勻強(qiáng)磁場Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力;同理可得~T時間內(nèi),ab邊在勻強(qiáng)磁場Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力,故B項正確。
5.選BD 由右手定則可知ab中電流方向為a→b,A錯誤。導(dǎo)體棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv,ab為電源,cd間電阻R為外電路負(fù)載,de和cf間電阻中無電流,de間無電壓,因此cd和fe兩端電壓相等,即U=×R==1 V,B、D正確,C錯誤。