【人教版】2020高三物理一轮课时习题：30　电磁感应定律的综合应用（含解析）.doc

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1、课时分层集训(三十)　电磁感应定律的综合应用(限时：40分钟)(对应学生用书第327页)[基础对点练]电磁感应中的电路问题1．用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，如图10318所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则(　　)图10318A．线圈中感应电流方向为adbcaB．线圈中产生的电动势E＝·l2C．线圈中a点电势高于b点电势D．线圈中b、a两点间的电势差为D　[处于磁场中的线圈面积不变，增大时，通过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为acbda方向，A项错；产生感应电动势的acb部分等效为电源，

2、b端为等效电源的正极，电势高于a端，C项错；由法拉第电磁感应定律E＝＝·，知B项错；adb部分等效为外电路，b、a两点间电势差为等效电路的路端电压，U＝·R＝，D项正确．]2.如图10319所示，由某种粗细均匀的总电阻为3R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(　　)【导学号：84370457】图10319A．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

3、率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大C　[设PQ左侧金属线框的电阻为r，则右侧电阻为3R－r；PQ相当于电源，其电阻为R，则电路的外电阻为R外＝＝，当r＝时，R外max＝R，此时PQ处于矩形线框的中心位置，即PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中外电阻先增大后减小．PQ中的电流为干路电流I＝，可知干路电流先减小后增大，选项A错误．PQ两端的电压为路端电压U＝E－U内，因E＝Blv不变，U内＝IR先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，选项B错误．拉力的功率大小等于安培力的功率大小，P＝F安v＝BIlv，可知因干路电流先减小后增大，PQ上拉力的功率也先减小后增大，选项C正确．线框消

4、耗的电功率即为外电阻消耗的功率，因外电阻最大值为R，小于内阻R；根据电源的输出功率与外电阻大小的变化关系，外电阻越接近内阻时，输出功率越大，可知线框消耗的电功率先增大后减小，选项D错误．]3.(多选)如图10320所示为一圆环发电装置，用电阻R＝4Ω的导体棒弯成半径L＝0.2m的闭合圆环，圆心为O，COD是一条直径，在O、D间接有负载电阻R1＝1Ω.整个圆环中均有B＝0.5T的匀强磁场垂直环面穿过．电阻r＝1Ω的导体棒OA贴着圆环做匀速运动，角速度ω＝300rad/s，则(　　)图10320A．当OA到达OC处时，圆环的电功率为1WB．当OA到达OC处时，圆环的电功率为2WC．全电路最

5、大功率为3WD．全电路最大功率为4.5WAD　[当OA到达OC处时，圆环的电阻为1Ω，与R1串联接入电源，外电阻为2Ω，棒转动过程中产生的感应电动势E＝BL2ω＝3V，圆环上分压为1V，所以圆环上的电功率为1W，A正确，B错误；当OA到达OD处时，圆环中的电阻为零，此时电路中总电阻最小，而电动势不变，所以电功率最大为P＝＝4.5W，C错误，D正确．]如图所示，用一根横截面积为S的粗细均匀的硬导线做成一个半径为R的圆环，把圆环一半置于均匀变化的磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随时间的变化率＝k(k>0)，ab为圆环的一条直径，导线的电阻率为ρ，则下列说法中正确的是(　　)A．

6、圆环具有扩张的趋势B．圆环中产生逆时针方向的感应电流C．图中ab两点间的电压大小为kπR2D．圆环中感应电流的大小为D　[由题意，通过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，且产生顺时针方向的感应电流，故A、B项错误；ab之间的电压是路端电压，不是感应电动势，Uab＝E＝kπR2，故C项错误；感应电流I＝，E＝kπR2，r＝ρ，可得I＝，故D项正确．]4．(2018·哈尔滨模拟)半径为a的圆形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B＝0.2T，磁场方向垂直圆形区域向里；半径为b的金属圆环与磁场同心放置，磁场与环面垂直，a＝0.4m，b＝0.6m．金属环b上接有灯L1、L2，两灯的电

7、阻均为R＝2Ω，一金属棒与金属环b接触良好，棒与金属环b的电阻忽略不计．图10321(1)棒以v0＝5m/s的速度在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO′的瞬间流过灯L1的电流；(2)撤去金属棒而将右侧的半圆环OL2O′以OO′为轴向上翻转90°后，磁场开始随时间均匀变化，其变化率为＝T/s，求L1的功率．[解析](1)棒滑过圆环直径OO′的瞬时，电动势：E1＝B·2av0＝0.2×0.8×5V＝0.8V等效电路如图所示：流过灯L1的电流：I