(江蘇專用)2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 題型探究課(一)電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題檢測

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1、題型探究課(一)電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題 1.如圖所示是兩個互連的金屬圓環(huán),小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一,磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域.當磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化時,在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E,則a、b兩點間的電勢差為(  ) A.E           B.E C.E D.E 解析:選B.a、b間的電勢差等于路端電壓,而小環(huán)電阻占電路總電阻的,故Uab=E,B正確. 2.如圖甲所示,一個圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈的面積S=200 cm2,線圈的電阻r=1 Ω,線圈外接一個阻值R=4 Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度隨時

2、間變化規(guī)律如圖乙所示.下列說法中正確的是(  ) A.線圈中的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B.電阻R兩端的電壓隨時間均勻增大 C.線圈電阻r消耗的功率為4×10-4 W D.前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4×10-4 C 解析:選C.由楞次定律,線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向,選項A錯誤;由法拉第電磁感應(yīng)定律,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定為E==0.1 V,電阻R兩端的電壓不隨時間變化,選項B錯誤;回路中電流I==0.02 A,線圈電阻r消耗的功率為P=I2r=4×10-4 W,選項C正確;前4 s內(nèi)通過R的電荷量為q=It=0.08 C,選項D錯誤. 3.如圖所示,PN與QM兩平行金屬導(dǎo)

3、軌相距1 m,電阻不計,兩端分別接有電阻R1和R2,且R1=6 Ω,ab桿的電阻為2 Ω,在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動,垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1 T.現(xiàn)ab以恒定速度v=3 m/s勻速向右移動,這時ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等.則(  ) A.R2=6 Ω B.R1上消耗的電功率為0.75 W C.a(chǎn)、b間電壓為3 V D.拉ab桿水平向右的拉力為0.75 N 解析:選D.桿ab消耗的功率與R1、R2消耗的功率之和相等,則=Rab.解得R2=3 Ω,故A錯誤;E=Blv=3 V,則Iab==0.75 A,Uab=E-Iab·Rab=1.5 V,

4、PR1==0.375 W,故B、C錯誤;F拉=F安=BIab·l=0.75 N,故D正確. 4.(多選)(2019·江西新余模擬)如圖所示,在坐標系xOy中,有邊長為L的正方形金屬線框abcd,其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處.在y軸的右側(cè),在Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合,左邊界與y軸重合,右邊界與y軸平行.t=0時刻,線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域.取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正,則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中,感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的(  )

5、解析:選AD.從d點運動到O點的過程中,ab邊切割磁感線,根據(jù)右手定則可以確定線框中電流方向為逆時針方向,即正方向,電動勢均勻減小到0,則電流均勻減小到0;然后cd邊開始切割磁感線,感應(yīng)電流的方向為順時針方向,即負方向,電動勢均勻減小到0,則電流均勻減小到0,故A正確,B錯誤;d點運動到O點過程中,ab邊切割磁感線,ab相當于電源,電流由a到b,b點的電勢高于a點,ab間的電勢差Uab為負值,大小等于電流乘以bc、cd、da三條邊的電阻,并逐漸減小;ab邊出磁場后,cd邊開始切割磁感線,cd邊相當于電源,電流由b到a,ab間的電勢差Uab為負值,大小等于電流乘以ab邊的電阻,并逐漸減小,故C錯

6、誤,D正確. 5.(多選)如圖所示,一金屬棒AC在勻強磁場中繞平行于磁感應(yīng)強度方向的軸(過O點)勻速轉(zhuǎn)動,OA=2OC=2L,磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里,金屬棒轉(zhuǎn)動的角速度為 ω、電阻為r,內(nèi)、外兩金屬圓環(huán)分別與C、A良好接觸并各引出一接線柱與外電阻R相接(沒畫出),兩金屬環(huán)圓心皆為O且電阻均不計,則(  ) A.金屬棒中有從C到A的感應(yīng)電流 B.外電阻R中的電流為I= C.當r=R時,外電阻消耗功率最小 D.金屬棒AC間電壓為 解析:選ABD.由右手定則可知金屬棒相當于電源且A是電源的正極,即金屬棒中有從C到A的感應(yīng)電流,A正確;金屬棒轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bω

7、(2L)2-BωL2=,即回路中電流為I=,B正確;由電源輸出功率特點知,當內(nèi)、外電阻相等時,外電路消耗功率最大,C錯誤;UAC=IR=,D正確. 6.(2019·南昌模擬)如圖所示的電路中,L是一個自感系數(shù)很大、直流電阻不計的線圈,L1、L2和L3是3個完全相同的燈泡,E是內(nèi)阻不計的電源.在t=0時刻,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后在t1時刻斷開開關(guān)S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時流過L1、L2的電流方向為正方向,分別用I1、I2表示流過L1和L2的電流,則下圖中能定性描述電流I隨時間t變化關(guān)系的是(  ) 解析:選C.L的直流電阻不計,電路穩(wěn)定后通過L1的電流是通過L2、L3電流的2倍.閉合開關(guān)瞬間,L2立即變亮,由于L的阻礙作用,L1逐漸變亮,即I1逐漸變大,在t1時刻斷開開關(guān)S,之后電流I會在電路穩(wěn)定時通過L1的電流大小基礎(chǔ)上逐漸變小,I1方向不變,I2反向,故C項正確. 4

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