高考物理一輪復習 專題9.3 電磁感應中的電路與圖象問題押題專練

1、專題9.3 電磁感應中的電路與圖象問題1如圖所示，電路的左側是一個電容為c的電容器，電路的右側是一個環(huán)形導體，環(huán)形導體所圍的面積為s.在環(huán)形導體中有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則在0t0時間內電容器()a上極板帶正電，所帶電荷量為b上極板帶正電，所帶電荷量為c上極板帶負電，所帶電荷量為d上板板帶負電，所帶電荷量為答案：a2矩形導線框abcd放在勻強磁場中靜止不動，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度b隨時間t變化的圖象如圖所示設t0時刻，磁感應強度的方向垂直紙面向里，則在04 s時間內，下列選項中能正確反映線框ab邊所受的安培力隨時間t變化的圖象(規(guī)定ab

2、邊所受的安培力向左為正)的是()答案：d3如圖所示為有理想邊界的兩個勻強磁場，磁感應強度均為b0.5 t，兩邊界間距s0.1 m，一邊長l0.2 m的正方形線框abcd由粗細均勻的電阻絲圍成，總電阻為r0.4 ，現(xiàn)使線框以v2 m/s的速度從位置勻速運動到位置，則下列能正確反映整個過程中線框a、b兩點間的電勢差uab隨時間t變化的圖線是()答案：a解析：ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢為eblv0.2 v，線框中感應電流為i0.5 a，所以在05×102 s時間內，a、b兩點間電勢差為u3i×r0.15 v；在5×102 10×102 s時間內，ab兩端

3、電勢差u2e0.2 v；在10×102 15×102 s時間內，a、b兩點間電勢差為u3i×r0.05 v.4如圖所示，一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里一個三角形閉合導線框，由位置1(左)沿紙面勻速運動到位置2(右)取線框剛到達磁場邊界的時刻為計時起點(t0)，規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，則圖中能正確反映線框中電流與時間關系的是()答案：a5如圖所示，勻強磁場的方向垂直紙面，規(guī)定向里的方向為正，在磁場中有一細金屬圓環(huán)，線圈平面位于紙面內，現(xiàn)令磁感應強度b隨時間t變化，先按圖所示的oa圖線變化，后來又按bc和cd變化，令e1、e2、e3分別表示這

4、三段變化過程中感應電動勢的大小，i1、i2、i3分別表示對應的感應電流，則下列說法正確的是()ae1<e2，i1沿逆時針方向，i2沿順時針方向be1<e2，i1沿順時針方向，i2沿逆時針方向ce2<e3，i2沿逆時針方向，i3沿順時針方向de2e3，i2沿逆時針方向，i3沿順時針方向答案：a解析：根據(jù)法拉第電磁感應定律，即e，oa段的較小，而bd段的較大，所以e1<e2e3；在oa段由楞次定律可知i1方向為逆時針，而bc段的電流i2方向為順時針，cd段的電流也為順時針所以正確選項為a選項6如圖所示，在一底邊長為2l、高為l的等腰直角三角形區(qū)域分布著如圖所示的勻強磁場，左

5、側磁場方向垂直紙面向外，右側磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度的大小均為b一邊長為l、總電阻為r的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速運動并穿過磁場區(qū)域取沿abcda方向的感應電流為正，則下列表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是()答案：d7如圖所示，等離子氣流(由高溫、高壓的等電荷量的正、負離子組成)由左方連續(xù)不斷地以速度v0垂直射入p1和p2兩極板間的勻強磁場中兩平行長直導線ab和cd的相互作用情況為：01 s內排斥，13 s內吸引，34 s內排斥線圈a內有外加磁場，規(guī)定向左為線圈a內磁感應強度b的正方向，則線圈a內磁感應強度b隨時間t變化的圖象有可

6、能是下圖中的()答案：c8.如圖甲所示，一個匝數(shù)n100的圓形導體線圈，面積s10.4 m2，電阻r1 ，在線圈中存在面積s20.3 m2的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度b隨時間t變化的關系如圖乙所示有一個r2 的電阻，將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接，b端接地，則下列說法正確的是()甲乙a圓形線圈中產(chǎn)生的感應電動勢e6 vb在04 s時間內通過電阻r的電荷量q8 cc設b端電勢為零，則a端的電勢a 3 vd在04 s時間內電阻r上產(chǎn)生的焦耳熱q18 j答案：d解析：由法拉第電磁感應定律可得en，由圖乙結合數(shù)學知識可得k t/s0.15 t/s，將其代入可求e4.5 v，

7、a錯設平均電流強度為，由qttntn，在04 s穿過圓形導體線圈的磁通量的變化量為0.6×0.3 wb00.18 wb，代入可解得q6 c，b錯.04 s內磁感應強度增大，圓形線圈內磁通量增加，由楞次定律結合右手定則可得b點電勢高，a點電勢低，故c錯由于磁感應強度均勻變化產(chǎn)生的電動勢與電流均恒定，可得i1.5 a，由焦耳定律可得qi2rt18 j，d對9如圖甲所示，垂直紙面向里的有界勻強磁場的磁感應強度b1.0 t，質量m0.04 kg、高h0.05 m、總電阻r5 、n100匝的矩形線圈豎直固定在質量m0.08 kg的小車上，小車與線圈的水平長度l相等線圈和小車一起沿光滑水平面運動

8、，并以初速度v110 m/s進入磁場，線圈平面和磁場方向始終垂直若小車運動的速度v隨位移x變化的v­x圖象如圖乙所示，則根據(jù)以上信息可知()a小車的水平長度l15 cmb磁場的寬度d35 cmc小車的位移x10 cm時線圈中的電流i7 ad線圈通過磁場的過程中線圈產(chǎn)生的熱量q1.92 j答案：c10如圖1所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2l，高為l.在該區(qū)域內分布著如圖所示的磁場，左側小三角形內磁場方向垂直紙面向外，右側小三角形內磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小均為b.一邊長為l、總電阻為r的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域取沿a

9、bcda的感應電流方向為正，則圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是()圖1答案d11將一段導線繞成如圖2甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內回路的ab邊置于垂直紙面向里為勻強磁場中回路的圓環(huán)區(qū)域內有垂直紙面的磁場，以向里為磁場的正方向，其磁感應強度b隨時間t變化的圖象如圖乙所示用f表示ab邊受到的安培力，以水平向右為f的正方向，能正確反映f隨時間t變化的圖象是()圖2答案b12如圖3所示的勻強磁場中有一根彎成45°的金屬線poq，其所在平面與磁場垂直，長直導線mn與金屬線緊密接觸，起始時oal0，且mnoq，所有導線單位長度電阻均為r，mn勻速水平向右運動

10、的速度為v，使mn勻速運動的外力為f，則外力f隨時間變化的規(guī)律圖象正確的是()圖3答案c解析設經(jīng)過時間t，則n點距o點的距離為l0vt，直導線在回路中的長度也為l0vt，此時直導線產(chǎn)生的感應電動勢eb(l0vt)v；整個回路的電阻為r(2)(l0vt)r，回路的電流i；直導線受到的外力f大小等于安培力，即fbilb(l0vt)(l0vt)，故c正確13(多選)在光滑水平桌面上有一邊長為l的正方形線框abcd，bc邊右側有一等腰直角三角形勻強磁場區(qū)域efg，三角形腰長為l，磁感應強度豎直向下，a、b、e、f在同一直線上，其俯視圖如圖4所示，線框從圖示位置在水平拉力f作用下以速度v向右勻速穿過磁場

11、區(qū)，線框中感應電流it和ft圖象正確的是(以逆時針方向為電流的正方向，以水平向右的拉力為正，時間單位為)()圖4答案bd14(多選)如圖5甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n20，總電阻r2.5，邊長l0.3m，處在兩個半徑均為r的圓形勻強磁場區(qū)域中線框頂點與右側圓心重合，線框底邊中點與左側圓心重合磁感應強度b1垂直水平面向上，大小不變；b2垂直水平面向下，大小隨時間變化b1、b2的值如圖乙所示，則()圖5a通過線框的感應電流方向為逆時針方向bt0時刻穿過線框的磁通量為0.1wbc在0.6s內通過線框中的電荷量約為0.13cd經(jīng)過0.6s線框中產(chǎn)生的熱量約為0.07j答案acd15

12、如圖6所示，水平面上有兩根光滑金屬導軌平行固定放置，導軌的電阻不計，間距為l0.5m，左端通過導線與阻值r3的電阻連接，右端通過導線與阻值為rl6的小燈泡l連接，在cdef矩形區(qū)域內存在豎直向上、磁感應強度b0.2t的勻強磁場一根阻值r0.5、質量m0.2kg的金屬棒在恒力f2n的作用下由靜止開始從ab位置沿導軌向右運動，經(jīng)過t1s剛好進入磁場區(qū)域求金屬棒剛進入磁場時：圖6(1)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢；(2)小燈泡兩端的電壓和金屬棒受到的安培力答案(1)1v(2)0.8v0.04n，方向水平向左(2)小燈泡與電阻r并聯(lián)，r并2，通過金屬棒的電流大小i0.4a，小燈泡兩端的電壓ueir1v

13、0.4×0.5v0.8v.金屬棒受到的安培力大小fabil0.2×0.4×0.5n0.04n，由右手定則和左手定則可判斷安培力方向水平向左16如圖7甲所示，兩足夠長平行光滑的金屬導軌mn、pq相距0.8m，導軌平面與水平面夾角為，導軌電阻不計有一勻強磁場垂直導軌平面斜向上，長為1m的金屬棒ab垂直于mn、pq放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量為0.1kg、與導軌接觸端間電阻為1.兩金屬導軌的上端連接右端電路，電路中r2為一電阻箱已知燈泡的電阻rl4，定值電阻r12，調節(jié)電阻箱使r212，重力加速度g取10m/s2.將開關s斷開，金屬棒由靜止釋放，1s

14、后閉合開關，如圖乙所示為金屬棒的速度隨時間變化的圖象，求：圖7(1)斜面傾角及磁感應強度b的大?。?2)若金屬棒下滑距離為60m時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始下滑100m的過程中，整個電路產(chǎn)生的電熱；(3)改變電阻箱r2的阻值，當r2為何值時，金屬棒勻速下滑時r2的功率最大，消耗的最大功率為多少？答案(1)30°0.5t(2)32.42j(3)1.5625w解析(1)開關s斷開，由題圖甲、乙得agsin5m/s2，則sin，30°.f安bil，i，r總rabr1(12)6，由圖乙得vm18.75m/s，當金屬棒勻速下滑時速度最大，有mgsinf安，所以mgsin，得b

15、t0.5t.(2)由動能定理有mg·s·sinqmv0，得qmg·s·sinmv32.42j.17一個質量為m0.1 kg的正方形金屬框總電阻r0.5 ，金屬框放在表面絕緣的斜面aabb的頂端(金屬框上邊與aa重合)，自靜止開始沿斜面下滑，下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊bb平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與bb重合)，設金屬框在下滑過程中的速度為v，與此對應的位移為x，那么v2­x圖象如圖所示，已知勻強磁場方向垂直斜面向上，金屬框與斜面間的動摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2，sin 53°0.8，cos 53&#

16、176;0.6.(1)根據(jù)v2­x圖象所提供的信息，計算出金屬框從斜面頂端滑至底端所需的時間t；(2)求出斜面aabb的傾斜角；(3)求勻強磁場的磁感應強度b的大小答案：(1) s(2)53°(3) t解析：(1)由v2­x圖象可知：x10.9 m，v13 m/s，做勻加速運動；(2)金屬框加速下滑時，由牛頓笫二定律得mgsin mgcos ma由圖象得a5.0 m/s2，得53°(3)金屬框通過磁場時做勻速運動，金屬框受力平衡，有mgcos mgsin 金屬框的寬度ld0.5x20.5 m得b t. 18如圖甲所示，水平面內的直角坐標系的第一象限有磁場

17、分布，方向垂直于水平面向下，磁感應強度沿y軸方向沒有變化，與x軸的關系如圖乙所示，圖線是雙曲線(坐標軸是漸近線)；頂角45°的光滑金屬長導軌mon固定在水平面內，on與x軸重合，一根與on垂直的長導體棒在水平向右的外力作用下沿導軌mon向右滑動，導體棒在滑動過程中始終與導軌良好接觸已知t0時，導體棒位于頂點o處；導體棒的質量為m2 kg；om、on接觸處o點的接觸電阻為r0.5 ，其余電阻不計；回路電動勢e與時間t的關系如圖丙所示，圖線是過原點的直線，求：(1)t2 s時流過導體棒的電流i2的大小；(2)12 s時間內回路中流過的電荷量q的大?。?3)導體棒滑動過程中水平外力f(單位：n)與橫坐標x(單位：m)的關系式答案：(1)8 a(2)6 c(3)f44解析：(1)根據(jù)e­t圖象可知t2 s時，回路中電動勢e24