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《2019届高中物理第四章电磁感应4.2习题课电磁感应中的电路和图象问题检测（含解析）新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、习题课:电磁感应中的电路和图象问题一、A组(20分钟)1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点间的电势差是( )A.Uab=0.1VB.Uab=-0.1VC.Uab=0.2VD.Uab=-0.2V解析:题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而线框中有感应电流产生。把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内阻为,画出等效电路图如图所示,则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压,设l是边长,且依题意知
2、=10T/s。由E=得E==10×V=0.2V,所以U=IR==0.1V,由于a点电势低于b点电势,故Uab=-0.1V,即B选项正确。答案:B 2.如图所示,将直径为d、电阻为R的闭合金属圆环从磁感应强度为B的匀强磁场中拉出,这一过程中通过金属圆环某一截面的电荷量为( )A.B.C.D.解析:=n,故q=·Δt=·Δt=n=n。答案:A3.(多选)如图甲所示,一个闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设磁场方向向里为磁感应强度B的正方向,线圈中的箭头为电流I的正方向。线圈及线圈中感应电流
3、I随时间变化的图线如图乙所示,则磁感应强度B随时间变化的图线可能是( )答案:CD4.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甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )解析:在第1s内,由楞次定律可判定电流为正,其产生的感应电动势E1=S,在第2s和第3s内,磁感应强度B不变化,线圈中无感应电流,在第4s和第5s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E2=S,由于ΔB1=ΔB2,Δt2=2Δt1,
4、故E1=2E2,由此可知,A选项正确。答案:A5.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的重力,若闭合线框的电流分别为Ia、Ib,则Ia∶Ib为( )A.1∶4B.1∶2C.1∶1D.不能确定解析:产生的电动势为E=Blv,由闭合电路欧姆定律得I=,又Lb=2La,由电阻定律知Rb=2Ra,故Ia∶Ib=1∶1。答案:C6.导学号95814027如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强
5、度为B,方向垂直于纸面向里。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以恒定速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计。导体棒与圆形导轨接触良好。求:(1)在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值。(2)MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量。(3)当MN通过圆形导轨中心时,通过r的电流是多少?解析:(1)计算平均电流,应该用法拉第电磁感应定律先求出平均感应电动势。整个过程磁通量的变化为ΔΦ=BS=BπR2,所用的时间Δt=,代入公式,平均电流为。(2)电荷量的计算应该用平均电流,q=Δt=。(3)当M
6、N通过圆形导轨中心时,切割磁感线的有效长度最大,l=2R,根据导体切割磁感线产生的电动势公式E=Blv,得E=B·2Rv,此时通过r的电流为I=。答案:(1) (2) (3)二、B组(15分钟)1.在物理实验中,常用一种叫作“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。若将线圈放在被测量的匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转90°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测
7、出被测量磁场的磁感应强度为( )A.B.C.D.解析:由法拉第电磁感应定律:E=n可求出感应电动势大小,再由闭合电路欧姆定律I=可求出感应电流大小,根据电荷量的公式q=It,可得q=n。由于开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转90°,则有ΔΦ=BS;所以由以上公式可得q=,则磁感应强度B=,故B正确,A、C、D错误;故选B。答案:B2.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为L,t=0时刻bc边与磁场区域边界重合。现令线圈
8、以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向为感应电流正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是( )解析:由于bc进入磁场时,根据右手定则判断出其感应电流的方向是沿adcba的方向,其方向与电流的正方向相反,故是负的,所以A、C错误。当逐渐向右移动
