通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练33电磁感应现象中的电路和图像问题新人教版含答案
10页1、1 考点规范练考点规范练 3333 电磁感应现象中的电路和图像问题电磁感应现象中的电路和图像问题 一、单项选择题 1 1.在自行车速度表中,条形磁铁与车轮的辐条连接,线圈固定在车架上,使轮子每转一圈磁铁就移过它一次。当 磁铁移过线圈时,在线圈中会感应出一个电流脉冲。下图中显示了磁铁正要移经线圈。若以逆时针方向为正, 下图中哪一个图显示的可能是所产生的电流脉冲( ) 答案 C 解析根据题图可知,当磁铁经过线圈时,穿过线圈的磁通量向外且增加,根据楞次定律可知,线圈中产生顺时针 方向的感应电流(负方向);当磁铁远离线圈时,穿过线圈的磁通量向外且减小,根据楞次定律可知,线圈中产生 逆时针方向的感应电流(正方向),故 C 正确,A、B、D 错误。 2 2.如图所示,螺线管匝数n=1 500,横截面积S=20 cm2,螺线管导线电阻r=1 ,电阻R=4 ,磁感应强度B随 时间变化的B-t图像如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( ) 2 A.电阻R的电流方向是从A到C B.感应电流的大小逐渐增大 C.电阻R两端的电压为 6 V D.C点的电势为 4.8 V 答案 D 解析从题图可知磁通量在
2、逐渐增大,根据楞次定律可得通过R的电流方向为从C到A,A 错误;根据法拉第电磁 感应定律,有E=n=n=15000.002V=6V,而感应电流大小为I=A=1.2A,B 错误;根据闭合 t SB t 6 - 2 2 E R + r = 6 4 + 1 电路欧姆定律,有U=IR=1.24V=4.8V,C 错误;因为A端接地,电压为零,所以C端的电势为 4.8V,D 正确。 3 3. 如图所示,竖直平面内有一粗细均匀的金属环,其半径为a,总电阻为 2r,磁感应强度为B0的匀强磁场垂直穿过 环平面,环的最高点A处用铰链连接长度为 2a、电阻为r的导体棒AB,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,则此时A、B两端的电压大小为( ) A.B0avB.B0av 1 3 1 6 C.B0avD.B0av 2 3 3 答案 A 解析棒摆到竖直位置时整根棒处在匀强磁场中,切割磁感线的长度为 2a,导体棒切割磁感线产生的感应电动势 E=B02a ,而,得E=B02a=B0av。此时外电路的总电阻R=,根据闭合电路欧姆定律I=, v v = vA+ vB 2 0 + v 2 r
3、2 E R + r 得总电流I=,A、B两端的电压大小U=IR=B0av,选项 A 正确。 2B0av 3r 2B0av 3r r 2 = 1 3 4 4.如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、三象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场,二者磁感应强度相同, 圆心角为 90的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在坐标平面内沿顺时针方向匀速转动。规定图示时刻t=0,导 线框中感应电流逆时针方向为正。则关于该导线框在转一周的时间内感应电流i随时间t的变化图像,下列选 项正确的是( ) 答案 A 解析线框切割磁感线产生感应电动势,由E= BL2知,感应电动势大小为一定值,则感应电流大小不变,故 1 2 B、D 错误;在内,由楞次定律判断可知线框中感应电流方向沿逆时针方向,为正,故 A 正确,C 错误。 T 2 3T 4 4 5 5.如图所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字 形导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与 bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间
4、t的关系图线,可能正确的是( ) 答案 A 解析设金属棒单位长度的电阻为R0,ab、ac与bac的平分线间的夹角都为,金属棒匀速运动的速度为v, 则t时刻金属棒产生的感应电动势为E=Bv2vttan,电路中的总电阻R=(2vttan+)R0,电流I= 2vt cos ,可以看出电流的大小不变。 E R = Bvtan (tan + 1 cos)R0 二、多项选择题 6 6. 如图所示,在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,则导体框分别从两个方向移出磁场的过程中( ) 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.通过导体截面的电荷量相同 5 答案 AD 解析由右手定则可知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Q=I2Rt=R,导 ( Blv R) 2 l v = B2l3v R 体框产生的焦耳热与运动速度有关,B 项错误;电荷量q=It=,电荷量与速度无关,即两种速度下电 Blv R l v = Bl2 R 荷量相同,
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