（江蘇專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 題型探究課（一）電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題檢測

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1、題型探究課（一）電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題 1.如圖所示是兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E，則a、b兩點(diǎn)間的電勢差為(　　) A.E　　　　　　　　　　 B．E C.E D．E 解析：選B.a、b間的電勢差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的，故Uab＝E，B正確． 2．如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n＝100，線圈的面積S＝200 cm2，線圈的電阻r＝1 Ω，線圈外接一個(gè)阻值R＝4 Ω的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)

2、間變化規(guī)律如圖乙所示．下列說法中正確的是(　　) A．線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向 B．電阻R兩端的電壓隨時(shí)間均勻增大 C．線圈電阻r消耗的功率為4×10－4 W D．前4 s內(nèi)通過R的電荷量為4×10－4 C 解析：選C.由楞次定律，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢恒定為E＝＝0.1 V，電阻R兩端的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；回路中電流I＝＝0.02 A，線圈電阻r消耗的功率為P＝I2r＝4×10－4 W，選項(xiàng)C正確；前4 s內(nèi)通過R的電荷量為q＝It＝0.08 C，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 3.如圖所示，PN與QM兩平行金屬導(dǎo)

3、軌相距1 m，電阻不計(jì)，兩端分別接有電阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab桿的電阻為2 Ω，在導(dǎo)軌上可無摩擦地滑動(dòng)，垂直穿過導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T．現(xiàn)ab以恒定速度v＝3 m/s勻速向右移動(dòng)，這時(shí)ab桿上消耗的電功率與R1、R2消耗的電功率之和相等．則(　　) A．R2＝6 Ω B．R1上消耗的電功率為0.75 W C．a(chǎn)、b間電壓為3 V D．拉ab桿水平向右的拉力為0.75 N 解析：選D.桿ab消耗的功率與R1、R2消耗的功率之和相等，則＝Rab.解得R2＝3 Ω，故A錯(cuò)誤；E＝Blv＝3 V，則Iab＝＝0.75 A，Uab＝E－Iab·Rab＝1.5 V，

4、PR1＝＝0.375 W，故B、C錯(cuò)誤；F拉＝F安＝BIab·l＝0.75 N，故D正確． 4．(多選)(2019·江西新余模擬)如圖所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處．在y軸的右側(cè)，在Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時(shí)刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a方向的感應(yīng)電流為正，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是下圖中的(　　)

5、解析：選AD.從d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，ab邊切割磁感線，根據(jù)右手定則可以確定線框中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即正方向，電動(dòng)勢均勻減小到0，則電流均勻減小到0；然后cd邊開始切割磁感線，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，即負(fù)方向，電動(dòng)勢均勻減小到0，則電流均勻減小到0，故A正確，B錯(cuò)誤；d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)過程中，ab邊切割磁感線，ab相當(dāng)于電源，電流由a到b，b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)，ab間的電勢差Uab為負(fù)值，大小等于電流乘以bc、cd、da三條邊的電阻，并逐漸減??；ab邊出磁場后，cd邊開始切割磁感線，cd邊相當(dāng)于電源，電流由b到a，ab間的電勢差Uab為負(fù)值，大小等于電流乘以ab邊的電阻，并逐漸減小，故C錯(cuò)

6、誤，D正確． 5．(多選)如圖所示，一金屬棒AC在勻強(qiáng)磁場中繞平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的軸(過O點(diǎn))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，OA＝2OC＝2L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里，金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ω、電阻為r，內(nèi)、外兩金屬圓環(huán)分別與C、A良好接觸并各引出一接線柱與外電阻R相接(沒畫出)，兩金屬環(huán)圓心皆為O且電阻均不計(jì)，則(　　) A．金屬棒中有從C到A的感應(yīng)電流 B．外電阻R中的電流為I＝ C．當(dāng)r＝R時(shí)，外電阻消耗功率最小 D．金屬棒AC間電壓為 解析：選ABD.由右手定則可知金屬棒相當(dāng)于電源且A是電源的正極，即金屬棒中有從C到A的感應(yīng)電流，A正確；金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E＝Bω

7、(2L)2－BωL2＝，即回路中電流為I＝，B正確；由電源輸出功率特點(diǎn)知，當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)，外電路消耗功率最大，C錯(cuò)誤；UAC＝IR＝，D正確． 6．(2019·南昌模擬)如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線圈，L1、L2和L3是3個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源．在t＝0時(shí)刻，閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S.規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過L1、L2的電流方向?yàn)檎较?，分別用I1、I2表示流過L1和L2的電流，則下圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(　　) 解析：選C.L的直流電阻不計(jì)，電路穩(wěn)定后通過L1的電流是通過L2、L3電流的2倍．閉合開關(guān)瞬間，L2立即變亮，由于L的阻礙作用，L1逐漸變亮，即I1逐漸變大，在t1時(shí)刻斷開開關(guān)S，之后電流I會在電路穩(wěn)定時(shí)通過L1的電流大小基礎(chǔ)上逐漸變小，I1方向不變，I2反向，故C項(xiàng)正確． 4