2019年高考物理第十章电磁感应第3讲电磁感应规律的综合应用(一)__电路和图象练习

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1、第3讲 电磁感应规律的综合应用(一)——电路和图象板块三限时规范特训  时间:45分钟 满分:100分一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。其中1~6为单选,7~8为多选)1.如图所示,平行导轨间有一矩形匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中,其感应电动势E随时间t变化的图象,可能正确的是(  )答案 A解析 由法拉第电磁感应定律可知E=BLv,其中L为有效长度,也就是磁场的宽度,所以A选项正确。2.如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根

2、与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)(  )A.通过电阻R的电流方向为P→R→MB.a、b两点间的电压为BLvC.a端电势比b端电势高D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热答案 C解析 由右手定则可知过R的电流方向为M→R→P,A选项错误。ab棒为电源,电源内部电流从低电势流向高电势,所以a端电势高于b端电势,C选项正确。由法拉第电磁感应定律可知,E=BLv,由闭合电路欧姆定律得Uab=·R=BLv,B选项错误。由于ab杆做匀速直线运动,外力F做的功等于克服安培力做的功,等于整个电路产生的焦耳

3、热,并非电阻R上产生的焦耳热,D选项错误。3.如图所示,MN、PQ为两平行金属导轨,M、P间连接一阻值为R的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B,磁场方向与导轨所在平面垂直,图中磁场方向垂直纸面向里,有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v,与导轨接触良好,圆环的直径d与两导轨间的距离相等,设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时(  )A.有感应电流通过电阻R,大小为B.没有感应电流通过电阻RC.没有感应电流流过金属圆环,因为穿过圆环的磁通量不变D.有感应电流流过金属圆环,且左、右两部分流过的电流相同答案 D解析 画等效电路如图所示,由法拉第电磁感应定律可知,

4、E0=Bdv,电池组的电动势E=Bdv,所以过电阻R的电流I==,A、B错误。由等效电路可知,有感应电流流过金属环,并且左、右两部分并联,内阻相同,所以左、右两部分流过的电流相同,C错误,D正确。4.[2018·青岛质检]如图甲所示,光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定图甲中B的方向为正方向),导体棒ab垂直导轨放置与导轨接触良好,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t1时间内,能正确

5、反映流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是(  )答案 D解析 由楞次定律可判定回路中的电流始终为b→a方向,由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定,A、B错误;由F安=BIl可得F安随B的变化而变化,在0~t0时间内,F安方向向右,故外力F与F安等值反向,方向向左,为负值且逐渐减小;在t0~t1时间内,F安方向向左,故外力F方向向右为正值且逐渐增大。综上所述,D项正确。5.[2018·湖北八校模拟]如图甲所示,正三角形导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。t=0时刻磁场方向垂直纸面向里,

6、在0~4s时间内,线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系图象(规定水平向左为力的正方向)可能是图中的(  )答案 A解析 在0~2s内和3~4s内磁感应强度都在均匀变化,线框中磁通量均匀变化,根据法拉第电磁感应定律E=可知线框中产生的感应电动势恒定,感应电流I=恒定,ab边受到的磁场力F=BIL,由于B在均匀变化,则F是均匀变化的,C、D错误;在3~3.5s内磁场方向向外且逐渐减小,根据楞次定律可知,感应电流方向为逆时针方向,由左手定则知ab边受到的安培力方向向左,为正值,B错误,A正确。6.如图所示,两根电阻不计的光滑金属导轨竖直放置,导轨上端接电阻R,宽度相同的水平条

7、形区域Ⅰ和Ⅱ内有方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B,Ⅰ和Ⅱ之间无磁场。一导体棒两端套在导轨上,并与两导轨始终保持良好接触,导体棒从距区域Ⅰ上边界H处由静止释放,在穿过两段磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同。下面四个图象能定性描述导体棒速度大小与时间关系的是(  )答案 C解析 在穿过两磁场区域的过程中,流过电阻R上的电流及其变化情况相同,由电流I==可得,导体棒在两磁场区域的运动情况必须完全相同;若进入区域Ⅰ时导体棒做匀速或加速运动,再经过无磁场的区域做加速度为g的匀加速运动,导体棒刚进入区域Ⅱ的速

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