江蘇2014高考物理一輪復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題練習(xí)

1、課時(shí)作業(yè)41電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題一、單項(xiàng)選擇題（每題6分，共18分）1如圖所示，圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈，ad與bc間的距離也為l。t0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿abcda的感應(yīng)電流為正，則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是圖中的（）2如圖所示，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸良好。t=0時(shí)，將開關(guān)S由1擲到2。q、i

2、、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度，下列圖象正確的是（）3（2012·江蘇鹽城模擬）如圖（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為1 kg的單匝均勻正方形銅線框，在1位置以速度v03 m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)t0，此時(shí)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1 V，在t3 s時(shí)刻線框到達(dá)2位置開始離開勻強(qiáng)磁場(chǎng)。此過程中vt圖象如圖（b）所示，那么（）（a）（b）At0時(shí)，線框右側(cè)的邊兩端M、N間電壓為0.25 VB恒力F的大小為1.0 NC線框完全離開磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為2 m/sD線框完全離開磁場(chǎng)的位置3的瞬時(shí)速度為1 m/s二、多項(xiàng)選擇題（每題8分，共24分）4如

3、圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)、速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等，設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為B沒有感應(yīng)電流通過電阻RC沒有感應(yīng)電流流過金屬圓環(huán)，因?yàn)榇┻^圓環(huán)的磁通量不變D有感應(yīng)電流流過金屬圓環(huán)，且左、右兩部分流過的電流相同5如圖所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U形導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有

4、一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖示規(guī)律變化時(shí)（）A在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大B在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大C在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D在t1t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮趨勢(shì)6如圖所示是研究自感的實(shí)驗(yàn)電路圖，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，閉合電鍵調(diào)節(jié)電阻R，使兩個(gè)燈泡的亮度相同，調(diào)節(jié)可變電阻R1，使他們都正常發(fā)光，然后斷開電鍵S。重新閉合電鍵S，則（）A閉合瞬間，A1立刻變亮，A2逐漸變亮B閉合瞬間，A2立刻變亮，A1逐漸變亮C穩(wěn)定后，L和R兩端電勢(shì)差一定相同D穩(wěn)定后，A1和A2兩端電勢(shì)差

5、不相同三、非選擇題（分值依次為28分、30分）7均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，總質(zhì)量為m。將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內(nèi)，且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界面平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，（1）求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大?。唬?）求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大?。唬?）若此時(shí)線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。8光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L1.0 m，與水平面之間的夾角30°，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.0 T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R2.0 的電阻，其他電阻不

6、計(jì)，質(zhì)量m2.0 kg的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，如圖甲所示。用恒力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，vt圖象如圖乙所示。取g10 m/s2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。求：甲乙（1）恒力F的大??；（2）金屬桿速度為2.0 m/s時(shí)的加速度大小；（3）根據(jù)vt圖象估算在前0.8 s內(nèi)電阻上產(chǎn)生的熱量。參考答案 1B2D解析：將開關(guān)由1撥到2，電容器放電，導(dǎo)體棒向右加速運(yùn)動(dòng)切割磁感線，導(dǎo)體棒中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)導(dǎo)體棒相當(dāng)于一個(gè)電源，導(dǎo)體棒下端是負(fù)極，上端是正極，當(dāng)電容器的電壓降至與導(dǎo)體棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，電容器不再放電，回路中不再有電流，導(dǎo)體棒不再受安培力而勻速運(yùn)動(dòng)，所以最終狀態(tài)是：電荷量不為零

7、，電流為零，速度不為零，加速度為零，選項(xiàng)D正確。3C解析：t0時(shí)，E11 V，MN間電壓UMNE0.75 V，A錯(cuò)誤；由vt圖象可知t1 s到t3 s，線圈完全在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，加速度a0.5 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：Fma1×0.5 N0.5 N，B錯(cuò)誤；由vt圖象可知線框進(jìn)磁場(chǎng)和出磁場(chǎng)過程具有對(duì)稱性，故線框到達(dá)位置3時(shí)的瞬時(shí)速度為2 m/s，C正確，D錯(cuò)誤。4AD5BD解析：t1時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為零，線圈中電流為零，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量為零。A錯(cuò)。在t2時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率最大，線圈中電流最大，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大，B正確。在t1t2時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，線框中

8、電流為cdef，且變大，所以金屬圓環(huán)L內(nèi)感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，C錯(cuò)。感應(yīng)電流在向外的磁場(chǎng)中受安培力指向圓心，D正確。6BC解析：閉合瞬間，自感線圈阻礙電流增大，A1逐漸變亮，A2立刻變亮，B正確，A錯(cuò)。穩(wěn)定后，兩個(gè)規(guī)格相同的小燈泡亮度相同，電流電壓相同，則L和R兩端電勢(shì)差一定相同，C正確，D錯(cuò)。7答案：（1）BL（2）BL（3）h解析：（1）cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框速度v，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLvBL。（2）此時(shí)線框中的電流I，cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UIEBL。（3）安培力FBIL，根據(jù)牛頓第二定律mgFma，因a0解得線框下落高度h。8答案：（1）18 N（2）2.0 m/s2（3）4.12 J解析：（1）由題圖知，桿運(yùn)動(dòng)的最大速度為vmax4 m/s。如圖有Fmgsin F安mgsin ，代入數(shù)據(jù)得F18 N。（2）由牛頓第二定律可得FF安mgsin ma，a，代入數(shù)據(jù)得a2.0 m/s2。（3）由題圖可知，0.8 s末金