2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練33 電磁感應(yīng)中電路和圖像問題.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤訓(xùn)練33 電磁感應(yīng)中電路和圖像問題一、選擇題1穿過閉合回路的磁通量隨時間t變化的圖象分別如圖所示下列關(guān)于回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的論述中正確的是()A圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變B圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢一直在變大C圖中，回路在0t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢小于在t1t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢D圖中，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律En可得，閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢取決于t圖象的斜率的絕對值大小圖中t圖象的斜率為零，故感應(yīng)電動勢為零，A錯誤；圖中t圖象斜率不變，故感應(yīng)電動勢為定值，B錯誤；圖中回路中0t1時間內(nèi)t圖象的斜率的絕對值大于t1t2時間內(nèi)t圖象的斜率的絕對值，故在0t1時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于t1t2時間內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，C錯誤；圖中t圖象的斜率的絕對值先變小再變大，故回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢先變小再變大，D正確答案：D2.如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一固定電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計，MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R.整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))，現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動，令U表示MN兩端電壓的大小，則()AUvBl，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dBUvBl，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bCUvBl，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dDUvBl，流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到b解析：導(dǎo)體桿向右做勻速直線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢Blv，R和導(dǎo)體桿形成一串聯(lián)電路，由分壓原理得URBlv，由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向由NMbdN，故A選項正確答案：A3(xx臨沂三月)如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在與水平方向夾角為60的斜向下的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向)，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，除電阻R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒ab在水平外力F作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)規(guī)定ab的方向為電流的正方向，水平向右的方向為外力F的正方向，則在0t1時間內(nèi)，能正確反映通過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖象是()解析：由楞次定律可判定回路中的電流方向始終為ba，由法拉第電磁感應(yīng)定律可判定回路中電流大小恒定，故A、B錯；由F安BIL可得F安隨B的變化而變化，在0t0時間內(nèi)，F(xiàn)安方向斜向右下，故外力F與F安的水平分力等值反向，方向向左為負(fù)值；在t0t1時間內(nèi)，F(xiàn)安的水平分力方向改變，故外力F方向也改變?yōu)檎?，故C錯誤，D正確答案：D4.(xx大綱卷)紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時間變化一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞過O點且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為，t0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖象可能正確的是()解析：從導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的角度考慮當(dāng)導(dǎo)體桿順時針轉(zhuǎn)動切割圓形區(qū)域中的磁感線時，由右手定則判斷電動勢由O指向A，為正，選項D錯誤；切割過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLBL2，其中L2Rsint，即E2BR2sin2t，可排除選項A、B，選項C正確答案：C5.(xx陜西省西工大附中高三第六次模擬)如圖所示，平行導(dǎo)軌之間有一個矩形磁場區(qū)，在相等面積兩部分區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等方向相反的勻強(qiáng)磁場細(xì)金屬棒AB沿導(dǎo)軌從PQ處勻速運(yùn)動到PQ的過程中，棒上AB兩端的電勢差UAB隨時間t的變化圖象正確的是()解析：AB在到達(dá)磁場左邊界前、及離開右邊界后沒有感應(yīng)電動勢，設(shè)導(dǎo)體棒切割磁感線的總長度為L，在兩個磁場中切割的長度分別為L1和L2，則L1L2L，則感應(yīng)電動勢UABB(L1L2)v 由式得：UAB2BL1vBLv，在運(yùn)動過程中L1逐漸減小，UAB先正后負(fù)，C正確答案：C6.(xx福建卷)如圖，矩形閉合導(dǎo)體線框在勻強(qiáng)磁場上方，由不同高度靜止釋放，用t1、t2分別表示線框ab邊和cd邊剛進(jìn)入磁場的時刻線框下落過程形狀不變，ab邊始終保持與磁場水平邊界線OO平行，線框平面與磁場方向垂直設(shè)OO下方磁場區(qū)域足夠大，不計空氣影響，則下列哪一個圖象不可能反映線框下落過程中速度v隨時間t變化的規(guī)律()解析：根據(jù)導(dǎo)體線框進(jìn)入磁場的速度的不同分析線框的受力情況、運(yùn)動情況，從而判斷可能的vt圖象線框先做自由落體運(yùn)動，因線框下落高度不同，故線框ab邊剛進(jìn)磁場時，其所受安培力F安與重力mg的大小關(guān)系可分以下三種情況：當(dāng)F安mg時，線框勻速進(jìn)入磁場，其速度v，選項D有可能；當(dāng)F安<mg時，線框加速進(jìn)入磁場，又因F安，因此a，即ag，速度v增大，a減小，線框做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，選項C有可能；當(dāng)F安>mg時，線框減速進(jìn)入磁場，ag，v減小，a減小，線框做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，當(dāng)線框未完全進(jìn)入磁場而a減為零時，即此時F安mg，線框開始做勻速運(yùn)動，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后做勻加速直線運(yùn)動，選項B有可能故不可能的只有選項A.答案：A7(多選)如圖甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示t0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流以順時針方向為正、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()解析：02 s時間內(nèi)，負(fù)方向的磁場在減弱，產(chǎn)生正方向的恒定電流，cd邊受安培力向右且減小.2 s3 s時間內(nèi)，電流仍是正方向，且大小不變，此過程cd邊受安培力向左且增大.3 s6 s時間內(nèi)，電流沿負(fù)方向，大小不變，cd邊受安培力先向右后變?yōu)橄蜃?，故選A、C.答案：AC8(多選)(xx錦州一模)如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、2B、3B、nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，金屬棒ab垂直放在水平導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻若在不同的磁場區(qū)對金屬棒施加不同的拉力，使棒ab以恒定速度v向右勻速運(yùn)動取金屬棒圖示位置(即磁場1區(qū)左側(cè))為x0，則通過棒ab的電流i、對棒施加的拉力F隨位移x變化的圖象是()解析：金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv，電路中感應(yīng)電流I，所以通過棒的電流i與n成正比，選項A正確；棒所受的安培力F安BIL，因為棒勻速運(yùn)動，對棒施加的外力F與F安等大反向，即F與n2成正比，選項D正確答案：AD9(多選)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a位于坐標(biāo)原點O處在y軸右側(cè)的、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t0時刻，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abcda方向的感應(yīng)電流為正方向，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隨時間t變化的圖線是下圖中的()解析：在ab邊通過磁場的過程中，利用楞次定律或右手定則可判斷出電流方向為逆時針方向，即沿正方向，電流在減小，UabI(RbcRcdRda)在減小在cd邊通過磁場的過程中，可判斷出電流為順時針方向，即沿負(fù)方向，電流逐漸減小，UabIRab逐漸減小，A、D正確答案：AD二、非選擇題10(xx重慶一中月考)如圖所示，勻強(qiáng)磁場B0.1 T，金屬棒AB長0.4 m，與框架寬度相同，電阻為 ，框架電阻不計，電阻R12 ，R21 ，當(dāng)金屬棒以5 m/s的速度勻速向左運(yùn)動時，求：(1)流過金屬棒的感應(yīng)電流多大？(2)若圖中電容器C為0.3 F，則帶電荷量是多少？解析：(1)由EBLv得E0.10.45 V0.2 VR I A0.2 A.(2)路端電壓UIR0.2 V VQCU2CU0.3106 C4108 C.答案：(1)0.2 A(2)4108 C11(xx廣州一模)如圖甲所示，空間存在一寬度為2L的有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里在光滑絕緣水平面內(nèi)有一邊長為L的正方形金屬線框，其質(zhì)量m1 kg、電阻R4 ，在水平向左的外力F作用下，以初速度v04 m/s勻減速進(jìn)入磁場，線框平面與磁場垂直，外力F大小隨時間t變化的圖線如圖乙所示以線框右邊剛進(jìn)入磁場時開始計時，求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，通過線框的電荷量q；(3)判斷線框能否從右側(cè)離開磁場？說明理由解析：(1)由Ft圖象可知，線框加速度a2 m/s2線框的邊長Lv0tat2(41212) m3 mt0時刻線框中的感應(yīng)電流I線框所受的安培力F安BIL由牛頓第二定律F1F安ma又F11 N，聯(lián)立得B T(2)線框進(jìn)入磁場的過程中，平均感應(yīng)電動勢平均電流通過線框的電荷量qt聯(lián)立得q0.75 C.(3)設(shè)勻減速運(yùn)動速度減為零的過程中線框通過的位移為x.由運(yùn)動學(xué)公式得0v2ax代入數(shù)值得x4 m<2L所以線框不能從右側(cè)離開磁場答案：(1) T(2)0.75 C(3)不能