(天津专用)2020届高考物理一轮复习考点规范练50电磁感应中电路与图像问题(含解析)新人教版

考点规范练50电磁感觉中的电路与图像问题一、单项选择题1.有一个匀强磁场界限是,在EF右边无磁场,左边是匀强磁场地区,如图甲所示。现有一个闭合EF的金属线框以恒定速度从EF右边水平进入匀强磁场地区。线框中的电流随时间变化的i-t图像如图乙所示,则可能的线框是以下四个选项中的( )2.A、B两闭合圆形导线环用同样规格的导线制成,它们的半径之比2∶1,在两导线环包围的AB空间内存在一正方形界限的匀强磁场地区,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如下图。在磁场的磁感觉强度随时间平均增大的过程中,以下说法正确的选项是()两导线环内所产生的感觉电动势相等A环内所产生的感觉电动势大于B环内所产生的感觉电动势流过A、B两导线环的感觉电流的大小之比为1∶4D.流过A、B两导线环的感觉电流的大小之比为1∶13.(2018·全国Ⅱ卷)如下图,在同一水平面内有两根平行长导轨,导轨间存在挨次相邻的矩形匀强磁场地区,地区宽度均为l,磁感觉强度大小相等、方向交替向上向下,一边长为l的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动。线框中感觉电流i随时间t变化的正确图线可能是( )4.如图甲所示,圆滑导轨水平搁置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中,匀强磁场的磁感觉强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为B的正方向),导体棒ab垂直导轨搁置且与导轨接触优秀,除电阻R的阻值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下一直处于静止状态。规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0~t1时间内,能正确反应流过导体棒ab的电流I和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图像是( )5.如下图,水平桌面上固定有一半径为R的金属细圆环,环面水平,圆环每单位长度的电阻为r,空间有一匀强磁场,磁感觉强度大小为B,方向竖直向下;一长度为2R、电阻可忽视的导体棒置于圆环左边并与环相切,切点为棒的中点。棒在拉力的作用下以恒定加快度a从静止开始向右运动,运动过程中棒与圆环接触优秀。以下说法正确的选项是( )A.拉力的大小在运动过程中保持不变B.棒经过整个圆环所用的时间为C.棒经过环心时流过棒的电流为D.棒经过环心时所受安培力的大小为6.(2018·天津河西区模拟)如下图,两条平行虚线之间存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,虚线间的距离为l,金属圆环的直径也为l。自圆环从左界限进入磁场开始计时,以垂直于磁场界限的恒定速度v穿过磁场地区。规定逆时针方向为感觉电流i的正方向,则圆环中感觉电流i随其挪动距离x变化的i-x图像最靠近图中的( )二、多项选择题7.(2018·河南焦作模拟)如下图,两根足够长的圆滑金属导轨水平平行搁置,间距为l=1m,cd间、de间、cf间分别接着阻值R=10Ω的电阻。一阻值R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/s匀速向左运动,导体棒与导轨接触优秀;导轨所在平面存在磁感觉强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。以下说法正确的选项是( )A.导体棒ab中电流的流向为由b到aB.cd两头的电压为1VC.de两头的电压为1VD.fe两头的电压为1V8.空间存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场地区横截面为等腰直角三角形,底边水平,其斜边长度为l。一正方形导体框abcd边长也为l,开始时正方形导体框的ab边与磁场地区横截面的斜边刚好重合,如下图。由图示的地点开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场。若导体框中的感觉电流为i,、b两点间的电压为ab,感觉电流取逆时针方向为正,则导体框穿越磁aU场的过程中,i、U随时间的变化规律正确的选项是()ab9.(2017·全国

Ⅱ卷)两条平行虚线间存在一匀强磁场

,磁感觉强度方向与纸面垂直。边长为

0.

1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场界限平行,如图甲所示。已知导线框向来向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场。线框中感觉电动势随时间变化的图线如图乙所示(感觉电流的方向为顺时针时,感觉电动势取正)。以下说法正确的选项是( )A.磁感觉强度的大小为0.5TB.导线框运动速度的大小为0.5m/sC.磁感觉强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1N10.(2018·江苏南京二模)如下图,圆滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨搁置,其余部分电阻不计。整个装置处在磁感觉强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加快直线运动。以下对于穿过回路abPMa的磁通量变化量Φ、磁通量的刹时变化率、经过金属棒的电荷量q随时间t变化以及a、b两头的电势差U随时间t变化的图像中,正确的选项是( )三、非选择题11.如下图,匀强磁场垂直铜环所在的平面,导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处,另一端紧贴圆环,可绕O匀速转动。经过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板、Q连结成如下图的电P路,R1、R2是定值电阻。带正电的小球经过绝缘细线挂在两板间M点,被拉起到水平地点;闭合开关S,无初速度开释小球,小球沿圆弧经过M点正下方的N点最远可到另一侧的H点。已知:磁感觉强度为B;导体棒的角速度大小为ω,长度为l,电阻为r;R1=R2=2r,铜环电阻不计;P、Q两板间距为d;带电小球质量为m、电荷量为q;重力加快度为g。求:导体棒匀速转动的方向;P、Q间电场强度E的大小;小球经过N点时对细线拉力FT的大小。考点规范练50电磁感觉中的电路与图像问题1.A分析由题图乙可知,电流先是平均增添,后平均减小,又i=∝l,因此金属线框切割磁感线的有效长度应先是平均增添,后平均减小,A项切合;B项线框中间部分进入磁场后切割磁感线的有效长度不变;C项切割磁感线的有效长度不变,D项切割磁感线的有效长度不是平均地增添和减小。2.A分析某一时刻穿过A、B两导线环的磁通量均为穿过磁场所在地区面积上的磁通量,设磁场区域的面积为S,则Φ=BS,由E=S(S为磁场地区面积),对A、B两导线环,有=1,因此A正确,B错误;I=,ρ(1为导线的横截面积),l=2πr,因此,C、D错误。R=S3.D分析在005l过程,前、后两边均切割磁感线,产生同样方向(顺时针)、等大不变的电动势,~.产生同方向、不变的电流;在0.5l~l过程,前、后两边均切割磁感线,产生反向、等大不变的电动势,线框中总电动势为零,电流为零;在15过程,前、后两边均切割磁感线,产生同样方向(逆时l~.l针)、等大不变的电动势,产生同方向、不变的电流,选项D正确。4.D分析由楞次定律可判断回路中的电流方向一直为b→a,由法拉第电磁感觉定律可判断回路中的电流大小恒定,A、B错误;由F安=BIl可得F安随B的变化而变化,在0~t0时间内,F安方向水平向右,故外力F与F安等值反向,方向水平向左为负值;在t0~t1时间内,F安方向改变,故外力F方向也改变为正当,综上所述,D正确。5.D分析导体棒做匀加快运动,合外力恒定,因为遇到的安培力随速度的变化而变化,故拉力向来变化,选项A错误;设棒经过整个圆环所用的时间为t,由匀变速直线运动的基本关系式可得2R=at2,解得t=,选项B错误;由v2-0=2ax可知棒经过环心时的速度v=,此时的感觉电动势E=2BRv,此时金属圆环的双侧并联,等效电阻r总=,故棒经过环心时流过棒的电流为I=,选项C错误;总由对选项C的剖析可知棒经过环心时所受安培力的大小为F=2BIR=,选项D正确。6.A分析依据楞次定律,在进磁场的过程中,感觉电流的方向为逆时针方向;在出磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向。在进磁场的过程中,切割的有效长度先增添后减小,出磁场的过程中,切割的有效长度先增添后减小。因此感觉电流的大小在进磁场的过程中先增大后减小,出磁场的过程中也是先增大后减小,A正确,B、C、D错误。7.BD分析由右手定章可知ab中电流方向为a→b,A错误;导体棒ab切割磁感线产生的感觉电动势E=Blv,ab为电源,cd间电阻R为外电路负载,de和cf间电阻中无电流,de间和cf间无电压,因此cd和fe两头电压相等,即1V,B、D正确,C错误。U=×R==8.AD分析在ab边到e点的过程中,ab边切割磁感线的有效长度减小,则感觉电动势渐渐减小,感应电流沿逆时针方向,a、b两点间的电压U为负值,大小为电动势的且平均减小,ab边超出e点后,ab在cd边接触磁场以前,线框中磁通量不变,没有感觉电动势和感觉电流;以后,cd边切割磁感线,产生顺时针感觉电流并渐渐减小,Uab仍为负值,大小等于感觉电动势的,选项A、D正确,B、C错误。9.BC分析cd边进入磁场向右运动切割磁感线,产生的感觉电流方向为顺时针,由右手定章可知,磁感觉强度方向垂直纸面向外,应选项C正确;导线框在磁场中向来做匀速直线运动,线框的边长l=0.1m,由E-t图像可知,bc边进入磁场的时间为0.2s,因此线框的运动速度v=0m/s=0.5m/s,应选0项B正确;由E-t图像可知,t=0至t=0.2s,产生的感觉电动势E=0.01V,由E=Blv得B=0.2T,应选项A错误;t=0.4s至t=0.6s,线框遇到的安培力F=Bl=0.04N,应选项D错误。总10.BD分析设加快度为a,运动的位移x=at2,磁通量变化量Φ=Blx=Blat2,Φ∝t2,选项A错误;感觉电动势E=Blat,故∝t,选项B正确;U=t,∝,选项D正确;电荷量q=,因为UtΔΦ∝t2,因此q∝t2,选项C错误。11.分析(1)依题意,小球从水平地点开释后,能沿圆弧向下摇动,故小球遇到电场力的方向水平向右,P板带正电,Q板带负电。由右手定章可知