【优化方案】高考物理新一轮复习 课后达标检测28 电磁感应中的电路和图象问题（含解析）(1).doc

课后达标检测28电磁感应中的电路和图象问题一、单项选择题1.(2014南京模拟)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.eb.ec.e de2.(2014银川模拟)如图所示，一个半径为l的半圆形硬导体mn以速度v在水平u形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为b，回路电阻为r0，半圆形硬导体mn的电阻为r，其余电阻不计，则半圆形硬导体mn切割磁感线产生感应电动势的大小及mn之间的电势差分别为()a2blv b2blvblvcblv2blv d2blv3.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为r(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为b的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点a铰链连接的长度为2a、电阻为的导体棒ab由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，b点的线速度为v，则这时ab两端的电压大小为()a. b.c. dbav4.两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好，如图所示，ab的电阻大于cd的电阻，当cd在外力f1(大小)的作用下，匀速向右运动时，ab在外力f2(大小)的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(uab、ucd是导线与导轨接触间的电势差)()af1f2，uabucd bf1ucd df1f2，uabucd5.(2014衡水模拟)如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2l，高为l.纸面内一边长为l的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t0时刻恰好位于图中所示的位置以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流位移(ix)关系的是()6(2012高考福建卷)如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心o为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()7.如图所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为b0.5 t，两边界间距s0.1 m，一边长l0.2 m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为r0.4 ，现使线框以v2 m/s的速度从位置i匀速运动到位置，则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差uab随时间t变化的图线是()二、多项选择题8.(2014广州模拟)如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中()a导体框中产生的感应电流方向相同b导体框中产生的焦耳热相同c导体框ad边两端电势差相同d通过导体框截面的电荷量相同9.(2014攀枝花模拟)如图所示，mn、pq是间距为l的平行金属导轨，置于磁感应强度为b，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，m、p间接有一阻值为r的电阻一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力f的作用下以速度v向右匀速运动，则(不计导轨电阻)()a通过电阻r的电流方向为mrpba、b两点间的电压为blvca端电势比b端高d外力f做的功等于电阻r上发出的焦耳热三、非选择题10.如图所示，直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中，ab是一段长为l、电阻为r的均匀导线，ac和bc的电阻可不计，ac长度为.磁场的磁感应强度为b，方向垂直纸面向里现有一段长度为，电阻为的均匀导体棒mn架在导线框上，开始时紧靠ac，然后沿ab方向以恒定速度v向b端滑动，滑动中始终与ac平行并与导线框保持良好接触，当mn滑过的距离为时，导线ac中的电流为多大？方向如何？11如图甲所示，10匝圆形(半径r00.1 m)线圈的区域内有均匀变化的磁场，滑动变阻器的最大阻值为r022 ，与线圈连接后，组成分压器对负载r(纯电阻)供电图乙所示为该电路的路端电压随外电阻变化的关系图线，每匝线圈允许通过的电流不能超过2 a求：(1)磁场磁感应强度的变化率和单匝线圈的内阻；(2)接到滑动变阻器a、b间的负载电阻r的阻值许可范围12如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值r2 的电阻连接，右端通过导线与阻值rl4 的小灯泡l连接在cdfe矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，ce长l2 m，有一阻值r2 的金属棒pq放置在靠近磁场边界cd处cdfe区域内磁场的磁感应强度b随时间变化规律如图乙所示在t0至t4 s内，金属棒pq保持静止，在t4 s时使金属棒pq以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动已知从t0开始到金属棒运动到磁场边界ef处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化求：(1)通过小灯泡的电流；(2)金属棒pq在磁场区域中运动的速度大小课后达标检测281解析选b.大金属环相当于电源，a、b两点间的电势差等于路端电压，而小金属环电阻占电路总电阻的，故uabe，b正确2解析选d.半圆形硬导体mn的有效切割长度为2l，因此mn切割磁感线产生的感应电动势大小e2blv；mn相当于电源，mn之间电势差大小为电源的路端电压，即uir0r0.3解析选a.摆到竖直位置时，ab切割磁感线的瞬时感应电动势eb2abav.由闭合电路欧姆定律得，uabbav，故选a.4解析选d.通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则f1bil，f2bil，所以f1f2，a、b错误；uabirab，这里cd导线相当于电源，所以ucd是路端电压，ucdirab，即uabucd，故d正确5解析选c.线框匀速穿过l的过程中，有效长度l均匀增加，由eblv知，电动势随位移均匀变大，xl处电动势最大，电流i最大；从xl至x1.5l过程中，框架两边都切割磁感线，总电动势减小，电流减小；从x1.5l至x2l，左边框切割磁感线产生的感应电动势大于右边框，故电流反向且增大；x2l至x3l过程中，只有左边框切割磁感线，有效长度l减小，电流减小综上所述，只有c项符合题意6.解析选b.条形磁铁的磁感线分布示意图如图所示铜环由静止开始下落过程中磁通量的变化率是非均匀变化的，故环中产生的感应电动势、环中的感应电流也是非均匀变化的，a错误在关于o点对称的位置上磁场分布对称，但环的速率是增大的，则环在o点下方的电流最大值大于在o点上方电流的最大值，故c错误由于磁通量在o点上方是向上增大而在o点下方是向上减小的，故环中电流方向在经过o点是要改变的，d错误，b正确7解析选a.ab边切割磁感线产生的感应电动势为eblv0.2 v，线框中感应电流为i0.5 a，所以在05102 s时间内，a、b两点间电势差为u3ir0.15 v；在5102 s10102 s时间内，ab两端电势差u2e0.2 v；在10102 s15102 s时间内，a、b两点间电势差为u3ir0.05 v.8解析选ad.由右手定则可得两种情况导体框中产生的感应电流方向相同，a项正确；热量qi2rt2r，导体框产生的焦耳热与运动速度有关，b项错误；电荷量qit，电荷量与速度无关，电荷量相同，d项正确；以速度v拉出时，uadblv，以速度3v拉出时，uadbl3v，c项错误9解析选ac.由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a，即通过电阻r的电流方向为mrp，a正确；金属导线产生的电动势为blv，而a、b两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、b两点间电压为blv，b错误；金属导线可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以a端电势高于b端电势，c正确；根据能量守恒定律可知，外力做功等于电阻r和金属导线产生的焦耳热之和，d错误10解析mn滑过的距离为时，它与bc的接触点为p，等效电路图如图所示由几何关系可知mp长度为，mp中的感应电动势eblv，mp段的电阻rrmacp和mbp两电路的并联电阻为r并rr由欧姆定律，pm中的电流iac中的电流iaci，解得iac根据右手定则，mp中的感应电流的方向由p流向m，所以电流iac的方向由a流向c.答案方向由a流向c11解析(1)由题图乙知，线圈的感应电动势e12 v即nre12 v，可得38 t/s；当路端电压u时，外电路电阻等于内阻，由题图乙知单匝线圈的内阻r0.2 .(2)单匝线圈允许通过的电流不能超过2 a，内电压的最大值是4 v，外电压的最小值为8 v，所以电路的外电阻必须大于或等于4 .当滑动变阻器的滑动触头处在a