2014届高三物理一轮复习 电磁感应定律的综合应用（一）（电路和图象）练习案

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1、2014届高三物理一轮复习电磁感应定律的综合应用（一）（电路和图象）练习案1．如图9－3－11所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图象，可能正确的是(　　)图9－3－11图9－3－12解析：选A　金属棒匀速运动，进入磁场前和经过磁场后感应电动势均为零，经过磁场过程中产生的感应电动势大小恒定，故A正确。2.如图9－3－13所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场

2、区为止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是图9－3－14中的(　　)图9－3－13图9－3－14解析：选A　BC边刚进入磁场时，产生的感应电动势最大，由右手定则可判定电流方向为逆时针方向，是正值，随线框进入磁场，有效长度l逐渐减小，由E＝Blv得电动势均匀减小，即电流均匀减小；当线框刚出磁场时，切割磁感线的有效长度l最大，故电流最大，且为顺时针方向，是负值，此后电流均匀减小，故只有A图象符合要求。3．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场

3、的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图9－3－15所示，若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列i－t图中正确的是(　　)图9－3－15图9－3－16解析：选D　由楞次定律可判断出在前四个1s内感应电流的方向分别为负方向、正方向、正方向、负方向。由题图可知，在每1s内，磁感应强度的变化率的大小相同，导体框中产生的感应电动势E＝＝·S恒定，感应电流大小恒定，故A、B、C错误，D正确。4.如图9－3－17所示，电阻R＝1Ω、半径r1＝0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域

4、Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2＝0.1m。t＝0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B＝2－t(T)。若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图象应该是图9－3－18中的(　　)图9－3－17图9－3－18解析：选C　由B＝2－t知，＝1T/s，且磁感应强度减小，由楞次定律得P内电流沿顺时针方向，为负值，故A、D错误；又由欧姆定律得I＝＝＝＝0.01π(A)，故B错，C对。5．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速

5、度进入右侧匀强磁场，如图9－3－19所示。在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是(　　)图9－3－19A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud　　　　　B．Ua＜Ub＜Ud＜UcC．Ua＝Ub＝Uc＝UdD．Ub＜Ua＜Ud＜Uc解析：选B　由欧姆定律可得闭合电路的路端电压U＝＝E－，即路端电压取决于电源内阻r与总电阻的比值，故a、b比较，b图中较小，则Ua＜Ub，同理Uc＞Ud。对于b、d两图，Ub＜BLv，而Ud＞(B·2L·v)＝BLv，所以Ub＜Ud，故B

6、正确。6．t＝0时，磁场在xOy平面内的分布如图9－3－20所示，其磁感应强度的大小均为B0，方向垂直于xOy平面，相邻磁场区域的磁场方向相反，每个同向磁场区域的宽度均为L0，整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速运动。若在磁场所在区间内放置一由n匝线圈组成的矩形线框abcd，线框的bc边平行于x轴。bc＝LB、ab＝L，LB略大于L0，总电阻为R，线框始终保持静止。求：图9－3－20(1)线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小；(2)线框所受安培力的大小和方向。解析：(1)线框相对于磁场向左做切割磁感线

7、的匀速运动，切割磁感线的速度大小为v，任意时刻线框中总的感应电动势大小E＝2nB0Lv，导线中的电流大小I＝。(2)线框所受安培力的大小F＝2nB0LI＝由左手定则判断，线框所受安培力的方向始终沿x轴正方向。答案：(1)2nB0Lv　　(2)　方向沿x轴正方向