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题型探究课(一)电磁感应中的电路和图象问题1.如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场垂直穿过大金属环所在区域当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为() A.EBEC.E DE解析:选B.a、b间的电势差等于路端电压,而小环电阻占电路总电阻的,故UabE,B正确2如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n100,线圈的面积S200 cm2,线圈的电阻r1 ,线圈外接一个阻值R4 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是()A线圈中的感应电流方向为顺时针方向B电阻R两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻r消耗的功率为4104 WD前4 s内通过R的电荷量为4104 C解析:选C.由楞次定律,线圈中的感应电流方向为逆时针方向,选项A错误;由法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势恒定为E0.1 V,电阻R两端的电压不随时间变化,选项B错误;回路中电流I0.02 A,线圈电阻r消耗的功率为PI2r4104 W,选项C正确;前4 s内通过R的电荷量为qIt0.08 C,选项D错误3.如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R16 ,ab杆的电阻为2 ,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T现ab以恒定速度v3 m/s匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等则()AR26 BR1上消耗的电功率为0.75 WCa、b间电压为3 VD拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N解析:选D.杆ab消耗的功率与R1、R2消耗的功率之和相等,则Rab.解得R23 ,故A错误;EBlv3 V,则Iab0.75 A,UabEIabRab1.5 V,PR10.375 W,故B、C错误;F拉F安BIabl0.75 N,故D正确4(多选)(2019江西新余模拟)如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧,在、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行t0时刻,线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcda方向的感应电流为正,则在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的()解析:选AD.从d点运动到O点的过程中,ab边切割磁感线,根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向,即正方向,电动势均匀减小到0,则电流均匀减小到0;然后cd边开始切割磁感线,感应电流的方向为顺时针方向,即负方向,电动势均匀减小到0,则电流均匀减小到0,故A正确,B错误;d点运动到O点过程中,ab边切割磁感线,ab相当于电源,电流由a到b,b点的电势高于a点,ab间的电势差Uab为负值,大小等于电流乘以bc、cd、da三条边的电阻,并逐渐减小;ab边出磁场后,cd边开始切割磁感线,cd边相当于电源,电流由b到a,ab间的电势差Uab为负值,大小等于电流乘以ab边的电阻,并逐渐减小,故C错误,D正确5(多选)如图所示,一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动,OA2OC2L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,金属棒转动的角速度为 、电阻为r,内、外两金属圆环分别与C、A良好接触并各引出一接线柱与外电阻R相接(没画出),两金属环圆心皆为O且电阻均不计,则()A金属棒中有从C到A的感应电流B外电阻R中的电流为IC当rR时,外电阻消耗功率最小D金属棒AC间电压为解析:选ABD.由右手定则可知金属棒相当于电源且A是电源的正极,即金属棒中有从C到A的感应电流,A正确;金属棒转动产生的感应电动势为EB(2L)2BL2,即回路中电流为I,B正确;由电源输出功率特点知,当内、外电阻相等时,外电路消耗功率最大,C错误;UACIR,D正确6(2019南昌模拟)如图所示的电路中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,L1、L2和L3是3个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源在t0时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向,分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()解析:选C.L的直流电阻不计,电路稳定后通过L1的电流是通过L2、L3电
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