2020高考物理一轮复习第9章电磁感应3题型探究课(一)电磁感应中的电路和图象问题题型专练巩固提升新.pdf

本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 1 / 7 2020高考物理一轮复习第9章 电磁感应 3 题型探究课（一）电磁感应中的电路和图象问题题型专练巩固提升 新人教版 编 辑：__________________ 时 间：__________________ 教学资料范本 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 2 / 7 1(20 xx 江苏镇江检测 ) 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 ( ) AE BE CE D E 解析：选Ba、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 Uab E，B正确 2如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n100，线圈的面积 S 200 cm2 ，线圈的电阻 r 1 ，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 W D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E 01 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 I002 A，线圈电阻 r 消耗的功率为 PI2r 4104 W， 选项 C正确；前 4 s 内通过 R的电荷量为 qIt 008 C，选项 D 错误 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 3 / 7 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 R1 6 ，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( ) AR2 6 BR1上消耗的电功率为075 W Ca、b 间电压为 3 V D拉 ab 杆水平向右的拉力为075 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； EBlv 3 V，则 Iab 075 A，Uab EIabRab 15 V，PR1 ,R1) 0375 W ，故 B、C错误；F 拉F安BIabl 075 N，故 D正确 4如图甲，线圈ab、cd 绕在同一软铁芯上，在ab 线圈中通以 变化的电流，用示波器测得线圈cd 间电压如图乙所示已知线圈内 部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时 间变化关系的图中，可能正确的是( ) 解析：选 C由题图乙可知在cd 间不同时间段内产生的电压是 恒定的，所以在该时间段内线圈ab 中的磁场是均匀变化的，则线圈 ab 中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项 C正确 5如图所示， abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨，间 距为 l ，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B， 导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成角，单位长度 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 4 / 7 的电阻为 r ，保持金属杆以速度v 沿平行于 cd 的方向滑动 ( 金属杆滑 动过程中与导轨接触良好)则( ) A电路中感应电动势的大小为 Blv sin B电路中感应电流的大小为 Bvsin r C金属杆所受安培力的大小为 B2lvsin r D金属杆的热功率为 B2lv2 rsin 解析：选 B金属杆的运动方向与金属杆不垂直，电路中感应电 动势的大小为EBlv(l为切割磁感线的有效长度)，选项 A 错误； 电路中感应电流的大小为I ，选项 B正确；金属杆所受安培力 的大小为 FBIl B，选项C错误；金属杆的热功率为P I2R，选项 D错误 6 ( 多选)(20 xx 连云港模拟 )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 t 0 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 在 d 点运动到 O点过程中， 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 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 5 / 7 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 7(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， OA 2OC 2L，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 A到 C的感应电流 B外电阻 R中的电流为 I 3BL2 2(Rr) C当 rR时，外电阻消耗功率最小 D金属棒 AC间电压为 3BL2R 2(Rr) 解析：选 BD 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错误；金属棒转动产生 的感应电动势为 EB(2L)2 BL2，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；UAC IR，D正确 8上海世博会某国家馆内，有一“发电”地板，利用游人走过 此处，踩踏地板发电其原因是地板下有一发电装置，如图甲所示， 装置的主要结构是一个截面半径为r、匝数为 n 的线圈，紧固在与地 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 6 / 7 板相连的塑料圆筒P 上磁场的磁感线沿半径方向均匀分布，图乙 为横截面俯视图轻质地板四角各连接有一个劲度系数为k 的复位 弹簧 ( 图中只画出其中的两个) 当地板上下往返运动时，便能发 电若线圈所在位置磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为R0，现 用它向一个电阻为R 的小灯泡供电为了便于研究，将某人走过时 地板发生的位移时间变化的规律简化为图丙所示(取地板初始位 置 x0，竖直向下为位移的正方向，且弹簧始终处在弹性限度内) (1) 取图乙中逆时针方向为电流正方向，请在图丁所示坐标系中 画出线圈中感应电流i 随时间 t 变化的图线，并标明相应纵坐标要 求写出相关的计算和判断过程； (2)t 时地板受到的压力； (3) 求人踩踏一次地板所做的功 解析： (1)0 t0 时间，地板向下做匀速运动， 其速度 v， 线圈切割磁感线产生的感应电动势 enB 2rv ， 感应电流 i ； t0 2t0 时间，地板向上做匀速运动， 其速度 v， 线圈切割磁感线产生的感应电动势 enB2rv， 感应电流 i ； 图线如图所示 【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】 7 / 7 (2)t 时，地板向下运动的位移为，弹簧弹力为，安培力F 安 nBi2r2nBir ，由平衡条件可知，地板受到的压力F2kx0 (3) 由功能关系可得人踩踏一次地板所做的功 W 2i2(R R0)t0,(R R0)t0) 答案： (1) 见解析(2)2kx0 4n2B22r2x0 (RR0)t0 (3),(R R0)t0) 。