2019-2020年高考物理异构异模复习考案撬分法习题:专题十电磁感应10-3Word版含解析.doc

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1、1.如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uabt图象可能正确的是(  )答案 C解析 由安培定则知:0~0.25T0,圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐增大,由楞次定律知,若圆环闭合,感应电流是逆时针方向,逐渐减小至0;0.25T~0.5T,圆环内的磁场垂直纸面向里逐渐减小,由楞次定律知,若圆环闭合,感应电流是顺时针方向,逐渐增大。以后周期性变化,选项C正确。2.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R

2、的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(  )2019-2020年高考物理异构异模复习考案撬分法习题:专题十 电磁感应10-3Word版含解析A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先减小后增大答案 C解析 导体棒产生的电动势为E=BLv,其等效电路如图所示,总电阻为R总=R+=R+,在PQ从靠近ad处

3、向bc滑动的过程中,总电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,所以A项错误;PQ两端电压为路端电压U=E-IR,即先增大后减小,所以B项错误;拉力的功率等于克服安培力做功的功率,有P安=IE,先减小后增大,所以C项正确;根据功率曲线可知,当外电阻越接近电源内阻时,电源输出功率越大,当内、外电阻相等时,电源输出功率最大。在本题中,当PQ运动过程中,外电路电阻先增大到R,然后又逐渐减小,而电源内阻为R,所以线框消耗的功率先增大后减小,D项错误。3.如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示。已知线圈内部的磁场与流

4、经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是(  )答案 C解析 由题图(b)可知,在0~0.5s时间内Ucd为定值,由法拉第电磁感应定律可知,线圈内磁通量变化率为定值,已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则0~0.5s时间内电流随时间变化率为定值,据此可排除A、B、D三项,只有C项正确。4.某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域,现将一个等腰梯形闭合导线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域,尺寸如图所示,图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是(  )点击观看解答视频答案 A解析 梯形闭合导线圈从左向右运

5、动L过程中,切割磁感线的导线长度从L线性增大到2L,感应电流方向为逆时针;当线圈运动距离从L向右运动到2L过程中,只有两腰的部分切割,垂直运动方向的总长度为L不变,感应电流方向为逆时针;当线圈运动距离从2L向右运动到3L过程中,切割磁感线的导线长度从2L线性增大到3L,感应电流方向为顺时针,选项A正确。5.(多选)如图所示,两端与定值电阻相连的光滑平行金属导轨倾斜放置,其中R1=R2=2R,导轨电阻不计,导轨宽度为L,匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。导体棒ab的电阻为R,垂直导轨放置,与导轨接触良好。释放后,导体棒ab沿导轨向下滑动,某时刻流过R2的电流为I,在此时

6、刻(  )A.重力的功率为6I2RB.导体棒ab消耗的热功率为4I2RC.导体棒受到的安培力的大小为2BILD.导体棒的速度大小为答案 BC解析 导体棒ab向下滑动切割磁感线产生感应电动势,R1与R2并联接在ab两端,R1=R2=2R,设当ab棒速度为v时,流过R2的电流为I,由闭合电路欧姆定律知:2I=,解得v=,此时ab棒重力的功率为P=mgvsinθ=mgsinθ·,ab棒消耗的热功率为P=(2I)2R=4I2R,ab棒受到的安培力大小为F=B·2I·L=2BIL,综上知B、C正确,A、D错误。6.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m。导轨右端接有

7、阻值R=1Ω的电阻。导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L。从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。答案 (1)E=0.04V(2)F

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