《2014年高考物理復(fù)習(xí) 第9章 專題9 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題訓(xùn)練題 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014年高考物理復(fù)習(xí) 第9章 專題9 電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題訓(xùn)練題 新人教版（21頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題九電磁感應(yīng)中的電路和圖象問題考綱解讀1.能認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路結(jié)構(gòu)，并能計算電動勢、電壓、電流、電功等.2.能由給定的電磁感應(yīng)過程判斷或畫出正確的圖象或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量1 對電磁感應(yīng)中等效電源的理解粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點(diǎn)間的電勢差絕對值最大的是 ()答案B解析線框各邊電阻相等，切割磁感線的那個邊為電源，電動勢相同均為Blv.在A、C、D中，UabBlv，B中，UabBlv，選項(xiàng)B正確

2、2 電磁感應(yīng)中的電路問題如圖1所示，MN、PQ是間距為L的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速圖1度v向右勻速運(yùn)動，則(不計導(dǎo)軌電阻)()A通過電阻R的電流方向?yàn)镻RMBa、b兩點(diǎn)間的電壓為BLvCa端電勢比b端電勢高D外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱答案C解析由右手定則可知通過金屬導(dǎo)線的電流由b到a，即通過電阻R的電流方向?yàn)镸RP，A錯誤；金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BLv，而a、b兩點(diǎn)間的電壓為等效電路路端電壓，由閉合電路歐姆定律可知，a、b

3、兩點(diǎn)間電壓為BLv，B錯誤；金屬導(dǎo)線可等效為電源，在電源內(nèi)部，電流從低電勢流向高電勢，所以a端電勢高于b端電勢，C正確；根據(jù)能量守恒定律可知，外力F做的功等于電阻R和金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱之和，D錯誤3 對Bt圖象物理意義的理解一矩形線圈abcd位于一隨時間變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向垂直線圈所在的平面向里(如圖2甲所示)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示以I表示線圈中的感應(yīng)電流(圖甲中線圈上箭頭方向?yàn)殡娏鞯恼较?，則下列選項(xiàng)中能正確表示線圈中電流I隨時間t變化規(guī)律的是()圖2答案C解析01 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律可判定，感應(yīng)電流為逆時針(為負(fù)值)、大小

4、為定值，A、B錯誤；4 s5 s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度恒定，穿過線圈abcd的磁通量不變化，無感應(yīng)電流，C正確，D錯誤4 對電磁感應(yīng)現(xiàn)象中ix圖象物理意義的理解如圖3所示，兩個相鄰的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，方向相反，且垂直紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，以磁場區(qū)左邊界為y軸建立坐標(biāo)系，磁場區(qū)域在y軸方向足夠長，在x軸方向?qū)挾染鶠閍.矩形導(dǎo)線框ABCD的CD邊與y軸重合，AD邊長為a.線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場區(qū)域，且線框平面始終保持與磁場垂直，圖3線框中感應(yīng)電流i與線框移動距離x的關(guān)系圖象正確的是(以逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较?()答案C解析由楞次定律可知，剛進(jìn)入磁場時電流沿逆時針方向，線框在磁場中時電

5、流沿順時針方向，出磁場時沿逆時針方向，進(jìn)入磁場和穿出磁場等效為一條邊切割磁感線，在磁場中時，AB邊和CD邊均切割磁感線，相當(dāng)于兩等效電源串聯(lián)，故電流為進(jìn)入磁場和穿出時的兩倍，所以C正確考點(diǎn)梳理一、電磁感應(yīng)中的電路問題1 內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源(2)該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，其余部分是外電路2 電源電動勢和路端電壓(1)電動勢：EBlv或En.(2)路端電壓：UIREIr.二、電磁感應(yīng)中的圖象問題1 圖象類型(1)隨時間變化的圖象如Bt圖象、t圖象、Et圖象和it圖象(2)隨位移x變化的圖象如Ex圖象和ix圖象2 問題類型(

6、1)由給定的電磁感應(yīng)過程判斷或畫出正確的圖象(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量(3)利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象.考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的電路問題1 對電磁感應(yīng)中電源的理解(1)電源的正負(fù)極、感應(yīng)電流的方向、電勢的高低、電容器極板帶電問題，可用右手定則或楞次定律判定(2)電源的電動勢的大小可由EBlv或En求解2 對電磁感應(yīng)電路的理解(1)在電磁感應(yīng)電路中，相當(dāng)于電源的部分把其他形式的能通過電流做功轉(zhuǎn)化為電能(2)“電源”兩端的電壓為路端電壓，而不是感應(yīng)電動勢例1如圖4(a)所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L0.3 m，導(dǎo)軌左端連接R0.6 的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在

7、垂直于導(dǎo)軌平面B0.6 T的勻強(qiáng)磁場，磁場區(qū)域?qū)扗0.2 m細(xì)金屬棒A1和A2用長為2D0.4 m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r0.3 .導(dǎo)軌電阻不計使金屬棒以恒定速度v1.0 m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場計算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(t0)到A2離開磁場的時間內(nèi)，不同時間段通過電阻R的電流強(qiáng)度，并在圖(b)中畫出圖4解析t10.2 s在0t1時間內(nèi)，A1產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E1BLv0.18 V.其等效電路如圖甲所示由圖甲知，電路的總電阻 甲R總r0.5 總電流為I0.36 A通過R的電流為IR0.12 AA1離開磁場(t10.2 s)至A2剛好進(jìn)入磁場

8、(t20.4 s)的時間內(nèi)，回路無電流，IR0，乙從A2進(jìn)入磁場(t20.4 s)至離開磁場t30.6 s的時間內(nèi)，A2上的感應(yīng)電動勢為E20.18 V，其等效電路如圖乙所示由圖乙知，電路總電阻R總0.5 ，總電流I0.36 A，流過R的電流IR0.12 A，綜合以上計算結(jié)果，繪制通過R的電流與時間關(guān)系如圖所示答案見解析 解決電磁感應(yīng)中的電路問題三步曲1確定電源切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，利用En或EBlvsin 求感應(yīng)電動勢的大小，利用右手定則或楞次定律判斷電流方向2分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系)，畫出等效電路圖3利用電

9、路規(guī)律求解主要應(yīng)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解突破訓(xùn)練1如圖5所示，兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平平行放置，間距為l1 m，cd間、de間、cf間分別接阻值為R10 的電阻一阻值為R10 的導(dǎo)體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運(yùn)動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好；導(dǎo)軌所在平面存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.5 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場下列說法中正確的是 ()圖5A導(dǎo)體棒ab中電流的流向?yàn)橛蒪到aBcd兩端的電壓為1 VCde兩端的電壓為1 VDfe兩端的電壓為1 V答案BD解析由右手定則可判知A選項(xiàng)錯；由法拉第電磁感應(yīng)定律EBlv0.514 V2 V，UcdE1 V，B正確；由于de、cf間電

10、阻沒有電流流過，故UcfUde0，所以UfeUcd1 V，C錯誤，D正確考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的圖象問題1 題型特點(diǎn)一般可把圖象問題分為三類：(1)由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量；(3)根據(jù)圖象定量計算2 解題關(guān)鍵弄清初始條件，正負(fù)方向的對應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)、出磁場的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵3 解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是Bt圖象還是t圖象，或者是Et圖象、It圖象等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動定

11、律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式；(5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等(6)畫出圖象或判斷圖象例2(2012福建理綜18)如圖6所示，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立豎直向下為正方向的x軸，則下圖中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象是 () 圖6解析條形磁鐵的磁感線分布示意圖如圖所示銅環(huán)由靜止開始下落過程中磁通量的變化率是非均勻變化的，故環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、環(huán)中的感應(yīng)電流也是非均勻變化的，A錯誤在關(guān)于O點(diǎn)對稱的位置磁場分布對稱，但環(huán)的速率是增大的，則環(huán)

12、在O點(diǎn)下方的電流最大值大于在O點(diǎn)上方電流的最大值，故C錯誤由于磁通量在O點(diǎn)上方是向上增大而在O點(diǎn)下方是向上減小的，故環(huán)中電流方向在經(jīng)過O點(diǎn)時發(fā)生改變，D錯誤可知B選項(xiàng)正確答案B 1.對圖象的認(rèn)識，應(yīng)注意以下幾方面 (1)明確圖象所描述的物理意義；(2)必須明確各種“”、“”的含義；(3)必須明確斜率的含義；(4)必須建立圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系；(5)注意三個相似關(guān)系及其各自的物理意義：vv，BB，、分別反映了v、B、變化的快慢2電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個常見解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的

13、正負(fù)，排除錯誤的選項(xiàng)(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對圖象作出分析和判斷，這未必是最簡捷的方法，但卻是最有效的方法突破訓(xùn)練2如圖7甲所示，圓形導(dǎo)線框固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示若規(guī)定順時針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，下列各圖中正確的是 ()甲乙圖7答案C解析根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：EnnS，由Bt圖象知，1 s3 s，B的變化率相同，01 s、3 s4 s，B的變化率相同，再結(jié)合楞次定律知，01 s、3 s4 s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向，1 s3 s內(nèi)感應(yīng)

14、電流的方向?yàn)槟鏁r針方向，可知C正確突破訓(xùn)練3如圖8所示，在坐標(biāo)系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點(diǎn)a位于坐標(biāo)原點(diǎn)O處在y軸右側(cè)的、象限內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行t0時刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域取沿abcda方向的感應(yīng)電流 圖8為正方向，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i、ab間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的 ()答案AD解析在ab邊通過磁場的過程中，利用楞次定律或右手定則可判斷出電流方向?yàn)槟鏁r針方向，即沿正方向，電流在減小，

15、UabI(RbcRcdRda)在減小在cd邊通過磁場的過程中，可判斷出電流為順時針方向，即沿負(fù)方向，電流逐漸減小，UabIRab逐漸減小，A、D正確.45電磁感應(yīng)中圖象與電路綜合問題的分析解析(1)線框進(jìn)入磁場前，線框僅受到拉力F、斜面的支持力和線框重力，由牛頓第二定律得：Fmgsin ma線框進(jìn)入磁場前的加速度a5 m/s2(4分)(2)因?yàn)榫€框進(jìn)入磁場的最初一段時間做勻速運(yùn)動，ab邊進(jìn)入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的電動勢EBl1v(1分)形成的感應(yīng)電流I(1分)受到沿斜面向下的安培力F安BIl1(1分)線框受力平衡，有Fmgsin (1分)代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s(1分)(3)線框abcd進(jìn)入磁

16、場前時，做勻加速直線運(yùn)動；進(jìn)入磁場的過程中，做勻速直線運(yùn)動；線框完全進(jìn)入磁場后至運(yùn)動到gh線，仍做勻加速直線運(yùn)動進(jìn)入磁場前線框的運(yùn)動時間為t1 s0.4 s(1分)進(jìn)入磁場過程中勻速運(yùn)動時間為t2 s0.3 s(1分)線框完全進(jìn)入磁場后線框受力情況與進(jìn)入磁場前相同，所以該階段的加速度大小仍為a5 m/s2，該過程有xl2vt3at解得t31 s(2分)因此線框整體進(jìn)入磁場后，ab邊運(yùn)動到gh線的過程中，線框中有感應(yīng)電流的時間t4t1t2t30.9 s0.8 s(2分)E V0.25 V(2分)此過程產(chǎn)生的焦耳熱Q J0.5 J(2分)答案(1)5 m/s2(2)2 m/s(3)0.5 J突破訓(xùn)

17、練4如圖10甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d0.5 m，電阻不計，左端通過導(dǎo)線與阻值R2 的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL4 的小燈泡L連接在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長l2 m，有一阻值r2 的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示在t0至t4 s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t4 s時使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動已知從t0開始到金屬棒運(yùn)動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化求：圖10(1)通過小燈泡的電流；(2)金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動的速度大小答案(1)0.1

18、A(2)1 m/s解析(1)04 s內(nèi)，電路中的感應(yīng)電動勢ES0.52 V0.5 V此時燈泡中的電流IL A0.1 A(2)由于燈泡亮度沒有變化，故IL沒變化根據(jù)EBdvI，ULI，IL解得v1 m/s高考題組1(2012課標(biāo)全國20)如圖11，一載流長直導(dǎo)線和一矩形線框固定在同一平面內(nèi)，線框在長直導(dǎo)線右側(cè)，且其長邊與長直導(dǎo)線平行已知在t0到tt1的時間間隔內(nèi)，長直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化，而線框中的感應(yīng)電流總是沿順時針方向，線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右設(shè)電流i正方 圖11向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是()答案A解析因通電導(dǎo)線周圍的磁場離導(dǎo)線越近磁場越強(qiáng)

19、，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以其受到的安培力方向相反，線框的左邊受到的安培力大于線框的右邊受到的安培力，所以合力與線框的左邊受力的方向相同因?yàn)榫€框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，線框處的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，導(dǎo)線中的電流先為正，后為負(fù)，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯誤2 (2012重慶理綜21)如圖12所示，正方形區(qū)域MNPQ內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場在外力作用下，一正方形閉合剛性導(dǎo)線框沿QN方向勻速運(yùn)動，t0時刻，其四個頂點(diǎn)M、N、P、Q恰好在磁場邊界中點(diǎn)下列圖象中能反映線框所受安培力F的大小隨時間t變化規(guī)律的是

20、() 圖12答案B解析如圖所示，當(dāng)MN從初始位置運(yùn)動到M1N1位置的過程中，切割磁感線的有效長度隨時間變化關(guān)系為：L1L(L2vt)2vt，L為導(dǎo)線框的邊長產(chǎn)生的電流I1，導(dǎo)線框所受安培力F1BI1L1，所以F1為t的二次函數(shù)圖象，是開口向上的拋物線當(dāng)QP由CD位置運(yùn)動到MN位置的過程中，切割磁感線的有效長度不變，電流恒定當(dāng)QP由MN位置運(yùn)動到M1N1位置的過程中，切割磁感線的有效長度L2L2vt，產(chǎn)生的電流I2，導(dǎo)線框所受的安培力F2，也是一條開口向上的拋物線，所以應(yīng)選B.3 (2011海南單科6)如圖13，EOF和EOF為空間一勻強(qiáng)磁場的邊界，其中EOEO，F(xiàn)OFO，且EOOF；OO為EO

21、F的角平分線，OO間的距離為l；磁場方向垂直于紙面向里一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿OO方向勻速通過磁場，t0時刻恰好位于圖示位置規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿逆時針方向時為正，則感應(yīng)電流i與時間t的關(guān)系圖線可能正確的是 ()圖13答案B解析本題中四個選項(xiàng)都是it關(guān)系圖線，故可用排除法因在第一個階段內(nèi)通過導(dǎo)線框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此過程中電流沿逆時針方向，故C、D錯誤由于穿過整個磁場區(qū)域的磁通量變化量0，由q可知整個過程中通過導(dǎo)線框的總電荷量也應(yīng)為零，而在it圖象中圖線與時間軸所圍總面積表示通過的總電荷量，為零，即時間軸的上下圖形面積的絕對值應(yīng)相等故A錯誤，B正確4 (2011重慶理綜23)

22、有人設(shè)計了一種可測速的跑步機(jī)，測速原理如圖14所示該機(jī)底面固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且接有電壓表和電阻R.絕緣橡膠帶上鍍有間距為d的平行細(xì)金屬條，磁場中始終僅有一根金屬條，且與電極接觸良好，不計金屬電阻若橡膠帶勻速運(yùn)動時，電壓表讀數(shù)為U，求：(1)橡膠帶勻速運(yùn)動的速率；(2)電阻R消耗的電功率；(3)一根金屬條每次經(jīng)過磁場區(qū)域克服安培力做的功圖14答案(1)(2)(3)解析(1)設(shè)該過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，橡膠帶運(yùn)動速率為v.由：EBLv，EU，得：v.(2)設(shè)電阻R消耗的電功率為P，則P.(3)設(shè)感應(yīng)電流大小為I，安培力為F

23、，克服安培力做的功為W.由：I，F(xiàn)BIL，WFd，得：W.模擬題組5 如圖15所示有理想邊界的兩個勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0.5 T，兩邊界間距s0.1 m，一邊長L0.2 m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成，總電阻為R0.4 ，現(xiàn)使線框以v2 m/s的速度從位置勻速運(yùn)動到位置，則下列能正確反映整個過圖15程中線框a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是()答案A解析ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBLv0.2 V，線框中感應(yīng)電流為I0.5 A，所以在05102 s時間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電勢差為U1IR0.15 V；在5102 s10102 s時間內(nèi)，ab兩端電勢差U2E0

24、.2 V；在10102 s15102 s時間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電勢差為U1IR0.05 V.6 如圖16所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面且電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場，則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中()A導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同圖16B導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱相同C導(dǎo)體框ad邊兩端電勢差相同D通過導(dǎo)體框截面的電荷量相同答案AD解析由右手定則可得兩種情況導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相同，A項(xiàng)正確；熱量QI2Rt()2R，可知導(dǎo)體框產(chǎn)生的焦耳熱與運(yùn)動速度有關(guān)，B項(xiàng)錯誤；電荷量qIt，故通過截面的電荷量與速度無關(guān)，電荷量相同

25、，D項(xiàng)正確；以速度v拉出時，UadBlv，以速度3v拉出時，UadBl3v，C項(xiàng)錯誤(限時：45分鐘)題組1對電磁感應(yīng)中電路問題的考查1如圖1所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點(diǎn)A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時，B點(diǎn)的線速度為v，則這時AB兩 圖1端的電壓大小為()A.B.C.DBav答案A解析擺到豎直位置時，AB切割磁感線的瞬時感應(yīng)電動勢EB2a(v)Bav.由閉合電路歐姆定律得，UABBav，故選A.2 如圖2所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L，直導(dǎo)線MN

26、垂直跨在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個裝置處在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C，除電阻R外，導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度，使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動，圖2當(dāng)電路穩(wěn)定后，MN以速度v向右做勻速運(yùn)動時()A電容器兩端的電壓為零B電阻兩端的電壓為BLvC電容器所帶電荷量為CBLvD為保持MN勻速運(yùn)動，需對其施加的拉力大小為答案C解析當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動時，導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩極板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量QCUCBLv，故A、B錯，C對；MN勻速運(yùn)動時，因無電流而不受安培力，故

27、拉力為零，D錯3 兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，導(dǎo)線ab、cd跨在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，如圖3所示，ab的電阻大于cd的電阻，當(dāng)cd在外力F1(大小)的作用下，勻速向右運(yùn)動時，ab在外力F2(大小)的作用下保持靜止，那么在不計摩擦力的情況下(Uab、Ucd是導(dǎo)線與導(dǎo)軌接觸間的電勢差)() 圖3AF1F2，UabUcd BF1Ucd DF1F2，UabUcd答案D解析通過兩導(dǎo)線電流強(qiáng)度一樣，兩導(dǎo)線都處于平衡狀態(tài)，則F1BIl，F(xiàn)2BIl，所以F1F2，A、B錯誤；UabIRab，這里cd導(dǎo)線相當(dāng)于電源，所以Ucd是路端電壓，UcdIRab，即UabUcd，故D正確4. 把總電阻為2R的均

28、勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，如圖4所示，一長度為2a、電阻等于R、粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動經(jīng)過環(huán)心O時，求： 圖4(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN；(2)圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率答案(1)，從N流向M(2)解析(1)把切割磁感線的金屬棒看成一個內(nèi)阻為R、電動勢為E的電源，兩個半圓環(huán)看成兩個并聯(lián)的相同電阻，畫出等效電路圖如圖所示等效電源電動勢為EBlv2Bav外電路的總電阻為R外R棒上電流大小為I電流方向從N流向M.根據(jù)分壓原理，棒兩端的電壓為UMNEBav.(2)

29、圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率為PIE.題組2對電磁感應(yīng)圖象的考查5. 如圖5所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L，處于豎直向下的磁場中，整個磁場由n個寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域1、2、3、n組 圖5成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B、2B、3B、nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，金屬棒ab垂直放在水平導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻若在不同的磁場區(qū)對金屬棒施加不同的拉力，使棒ab以恒定速度v向右勻速運(yùn)動取金屬棒圖示位置(即磁場1區(qū)左側(cè))為x0，則通過棒ab的電流i、對棒施加的拉力F隨位移x變化的圖象是 ()答案AD解析金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的

30、感應(yīng)電動勢EBLv，電路中感應(yīng)電流I，所以通過棒的電流i與n成正比，選項(xiàng)A正確；棒所受的安培力F安BIL，因?yàn)榘魟蛩龠\(yùn)動，對棒施加的外力F與F安等大反向，即F與n2成正比，選項(xiàng)D正確6 如圖6所示，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反且垂直紙面，MN、PQ為其邊界，OO為其對稱軸，一導(dǎo)線折成邊長為L的正方形閉合線框abcd，線框在外力作用下由紙面內(nèi)圖示位置從靜止開始向右做勻加速運(yùn)動，若電流以逆時針方向?yàn)檎较?，則從線框開始運(yùn)動到ab邊剛進(jìn)入到PQ右側(cè)磁場的過程中，能反映線框中感應(yīng)電流隨時間變圖6化規(guī)律的圖象是 ()答案B解析由法拉第電磁感應(yīng)定律知在ab邊運(yùn)動到MN邊界的過程中感應(yīng)電

31、動勢E2BLv2BLat，感應(yīng)電流為it，C、D錯；在ab邊從MN邊界運(yùn)動到PQ邊界的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為EBLvBLat，感應(yīng)電流為it，即剛過MN邊界時感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均減小一半，所以A錯，B對7 如圖7所示，導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形abcd磁場區(qū)域，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計，下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培圖7力隨時間變化的圖象正確的是(規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向)()答案A解析導(dǎo)體棒運(yùn)動時間t時切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小EBlv2Bv2t，

32、感應(yīng)電流大小I，導(dǎo)體棒所受的安培力大小FBIl，由此可見，感應(yīng)電流的大小I與時間t成正比，而安培力的大小F則與時間t是二次函數(shù)關(guān)系由楞次定律可知，導(dǎo)體棒在第一、二區(qū)域的磁場中運(yùn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流分別為從M經(jīng)R到N和從N經(jīng)R到M；由左手定則判斷得出，導(dǎo)體棒在第一、二區(qū)域的磁場中運(yùn)動時受到的安培力均為水平向左，只有A正確8 如圖8甲所示，正六邊形導(dǎo)線框abcdef放在勻強(qiáng)磁場中靜止不動，磁場方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示t0時刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里，設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流以順時針方向?yàn)檎?、豎直邊cd所受安培力的方向以水平向左為正則下面關(guān)于感應(yīng)電流i和cd邊所受

33、安培力F隨時間t變化的圖象正確的是()圖8答案AC解析02 s時間內(nèi)，負(fù)方向的磁場在減弱，產(chǎn)生正方向的恒定電流，cd邊受安培力向右且減小.2 s3 s時間內(nèi)，電流仍是正方向，且大小不變，此過程cd邊受安培力向左且增大.3 s6 s時間內(nèi)，電流沿負(fù)方向，大小不變，cd邊受安培力先向右后變?yōu)橄蜃?，故選A、C.題組3對電磁感應(yīng)中電路與圖象綜合問題的考查9 如圖9甲是半徑為a的圓形導(dǎo)線框，電阻為R，虛線是圓的一條弦，虛線左右兩側(cè)導(dǎo)線框內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示，設(shè)垂直線框向里的磁場方向?yàn)檎?，求?1)線框中0t0時間內(nèi)的感應(yīng)電流大小和方向；(2)線框中0t0時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量圖9答案(1)，逆時針方向(2)解析(1)設(shè)虛線左側(cè)的面積為S1，右側(cè)的面積為S2，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：向里的變化磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E1S1感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針方向向外的變化磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E2S2感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針方向從題圖乙中可以得到感應(yīng)電流為I方向?yàn)槟鏁r針方向(2)根據(jù)焦耳定律可得QI2Rt0