电磁感应中的电路问题专题练习(含答案)

1、.电磁感应中的电路问题专题练习1. 用均匀导线做成的正方形线圈边长为 l, 正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中 , 如图所示 , 当磁场以 的变化率增强时 , 则下列说法正确的是 ()A. 线圈中感应电流方向为adbcaB. 线圈中产生的电动势E= ·C.线圈中 a 点电势高于 b 点电势D.线圈中 a,b 两点间的电势差为·2. 如图所示 , 用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和 2L 的两只闭合线框 a 和 b, 以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外 , 不考虑线框的重力 , 若闭合线框的电流分别为I a,I b, 则I aI b 为

2、()A.14B.1 2C.11D.不能确定3. 在图中 ,EF,GH 为平行的金属导轨 , 其电阻不计 ,R 为电阻 ,C 为电容器,AB 为可在 EF和 GH上滑动的导体棒 , 有匀强磁场垂直于导轨平面 .若用 I 1 和 I 2 分别表示图中该处导线中的电流, 则当 AB棒(D).A. 匀速滑动时 ,I 1=0,I 2=0B. 匀速滑动时 ,I 10,I 20C.加速滑动时 ,I 1=0,I 2=0D.加速滑动时 ,I 10,I 204. 如图所示 , 导体棒在金属框架上向右做匀加速运动 , 在此过程中()A. 电容器上电荷量越来越多B. 电容器上电荷量越来越少C.电容器上电荷量保持不变D

3、.电阻 R上电流越来越大5. 用相同导线绕制的边长为 L 或 2L的四个闭合导体线框 , 以相同的速度进入右侧匀强磁场 , 如图所示 . 在每个线框进入磁场的过程中 ,M,N两点间的电压分别为Ua ,Ub,Uc 和 Ud. 下列判断正确的是 ()A.Ua<Ub <Uc<Ud B.U a<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub =Uc=Ud D.U b<Ua<Ud<Uc.6.( 多选 ) 如图所示 ,MN,PQ是间距为 L 的平行光滑金属导轨 , 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

4、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 , 不计导轨电阻 , 则()A. 通电电阻 R 的电流方向为 PRMB.a,b 两点间的电压为BLvC.a 端电势比 b 端高D.外力 F 做的功等于电路中产生的焦耳热7.( 多选 ) 如图所示 , 电阻为 r 的均匀金属圆环放在图示的匀强磁场中,磁感应强度为 B, 圆环直径为 L, 电阻为 长也为 L 的金属棒 ab 在圆环上从右向左以 v0 匀速滑动并保持与环良好接触. 当 ab 运动到与环直径重合瞬间 , 棒两端电势差大小及电势高低为()A. 电势差为B. 电势差为C.a 点电势

5、比 b 点高 D.b 点电势比 a 点高8.( 多选 ) 半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆 , 单位长度电阻均为 R0. 圆环水平固定放置 , 整个内部区域分布着竖直向下.的匀强磁场 , 磁感应强度为 B, 杆在圆环上以速度 v 平行于直径 CD向右做匀速直线运动 , 杆始终有两点与圆环良好接触 , 从圆环中心 O开始, 杆的位置由确定 , 如图所示 . 则()A. =0 时, 杆产生的电动势为2BavB. = 时, 杆产生的电动势为BavC.=0 时, 杆受的安培力大小为D.= 时, 杆受的安培力大小为9. 以下各种不同的情况中 R=0.1 , 运动导线长 l=0.0

6、5 m, 做匀速运动的速度都为 v=10 m/s. 除电阻 R外, 其余各部分电阻均不计 . 匀强磁场的磁感应强度 B=0.3 T. 试计算各情况中通过每个电阻 R的电流大小和方向 .10. 面积 S=0.2 m2,n=100 匝的圆形线圈 , 处在如图所示的磁场内 , 磁感应强度随时间 t 变化的规律是 B=0.02t(T),R=3 ,C=30 F, 线圈电阻 r=1 , 求:.(1) 通过 R的电流方向和 4 s 内通过导线横截面的电荷量 ;(2) 电容器的电荷量 .11. 如图所示 , 半径为 L、电阻为 R的金属环与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直 , 长为 L、电阻为 的金属杆 OA

7、一端在圆心 , 另一端在环上 ,并可沿圆环转动 . 阻值为 的电阻一端与金属杆的O端相连 , 另一端与环上 C点相连 , 若杆以角速度逆时针转动, 那么 , 阻值 的电阻上的电流在什么范围内变化 ?12.(2016 南昌调研 ) 如图所示 , 匝数 n=100 匝、面积 S=0.2 m2、电阻 r=0.5 的圆形线圈 MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内 , 磁感应强度随时间按 B=0.6+0.02t(T) 的规律变化 . 处于磁场外的电阻 R1=3.5 ,R2=6 , 电容 C=30 F, 开关 S 开始时未闭合 , 求:(1) 闭合开关 S 后, 线圈两端 M,N两点间的电压 UMN和电阻 R

8、2 消耗的电功率 ;(2) 闭合开关 S 一段时间后又断开 S,S 断开后通过 R2 的电荷量 .1、解析: 根据楞次定律可知 , 选项 A 错误 ; 线圈中产生的电动势E=.· , 选项 B 正确 ; 线圈中的感应电流沿逆时针方向 , 所以 a 点电势低于 b 点电势 , 选项 C错误 ; 线圈左边的一半导线相当于电源 , 右边的一半相当于外电路 ,a,b 两点间的电势差相当于路端电压 , 其大小为U= ·,选项 D错误.2、解析 : 产生的感应电动势为E=Blv, 由闭合电路欧姆定律得I=, 又l b=2l a, 由电阻定律知 Rb =2Ra, 故 I aI b =11

9、. 选项 C正确 .3、解析 : 导体棒水平运动时产生感应电动势 , 对整个电路 , 可把 AB棒看做电源 , 等效电路如图所示 . 当棒匀速滑动时 , 电动势 E不变 , 故 I 1 0,I 2=0. 当棒加速运动时 , 电动势 E不断变大 , 电容器不断充电 , 故 I 1 0,I 20. 选项 D正确 .4、解析 : 导体棒匀加速运动 , 产生电动势越来越大 , 对电容器充电形成充电电流 , 电容器带电荷量均匀增大 , 充电电流保持不变 , 故选项 A 正确 .5、解析 : 每个线框进入磁场的过程中 , 仅有 MN边做切割磁感线运动产生感应电动势 , 其余三条边是外电路 , 设长度为 L

10、 的导线电阻为 R,边长为 L 的导线切割磁感线产生感应电动势为 E, 由于以相同速度进入磁场 , 故边长为 2L 的导线切割磁感线产生感应电动势为 2E, 则 Ua=· 3R= E;Ub= ·5R= E;Uc= ·6R=E;Ud= ·4R=E,Ua<Ub<Ud <Uc, 选项 B正确 .6、解析 : 根据楞次定律或右手定则可判断出 , 通过电阻 R的电流方向为 MRP, 选项 A 错误 ; 导线 ab 相当于电源 , 电源电压 E=BLv,内阻r= , 所以 a,b 两点间的电压为路端电压, 即 Uab=, 选项 B 错误 ; 在电源

11、内部 , 电流从 ba, 所以 a 端电势比 b 端高 , 选项 C正确; 因为导线ab在水平外力 F 的作用下做匀速运动 , 所以安培力与外力 F等大反向 , 安培力做的功与外力 F 做的功大小相等 , 又因为电路中产生的焦耳热等于安培力做的功 , 所以电路中产生的焦耳热也等于外力 F 做的功 , 选项 D正确 .7、解析 : 当 ab 与环直径重合时 ,I=,a,b两点间电势差大小U=I· ,得 U=, 由右手定则判断b 点电势高 , 选项 B,D 正确 .8、解析 : 开始时刻 , 感应电动势 E1=BLv=2Bav,故选项 A正确 ; = 时,E2=B·2acos&

12、#183;v=Bav, 故选项 B 错误 ; 由 L=2acos ,E=BLv,I= ,R=R02acos+( +2)a, 得在 =0 时,F=, 故选项 C错误 ; = 时 F=, 故选项 D正确 .9、解析 : 题图 ( 甲) 中, 两导线切割磁感线 , 产生的感应电流相互抵消 , 流过电阻 R的电流为 0.题图 ( 乙) 中, 两导线切割磁感线 , 均产生顺时针方向的电流, 流过 R的电流方向向右 , 大小为 I=A=3 A.题图 ( 丙) 中, 一导线切割磁感线 , 两外电阻并联 , 由右手定则知 , 流过两电阻 R的电流方向向下 , 大小均为 I= ×= ×= &

13、#215;A=1.5 A.题图 ( 丁) 中, 一导线切割磁感线 , 内阻为 R,两外电阻并联 , 由右手定则 , 流过内阻 R的电流方向向上 , 流过外电阻 R的电流方向向下 . 流过内阻R的电流大小为I=A=1 A, 流过外电阻 R的电流均为 ,即 0.5 A.答案 : 见解析10、解析 :(1) 由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的感应电动势 , 由欧姆定律可求得通过 R 的电流 . 由楞次定律可知电流的方向为逆时针 , 通过 R的电流方向为 ba,q=It=t=nt=n=0.1 C.(2) 由 E=n =nS =100×0.2 ×0.02 V=0.4 V,I=A=0.

14、1 A,UC=UR=IR=0.1 ×3 V=0.3 V,Q=CU=30×10-6 ×0.3 C=9 ×10-6 C.答案 :(1)ba0.1 C(2)9 ×10-6 C11、解析 :A 在 C点时金属圆环未接入电路中, 则外电阻最小 , 如图所示,E=BL·= BL2,.I max=;当 A 在 C点正上方时环的电阻最大, 外电阻最大 ,I min=.答案:12、解析 : 内电路分析 : 圆形线圈构成内电路 ,由 B=0.6+0.02t(T) 知 =0.02 T/s.外电路分析 :S 闭合后 ,R1,R2 串联 , 电容器两端的电压同R2 两端的电压,UMN为路端电压 .(1) 线圈中的感应电动势E=n =n S=100×0.02 ×0.2 V=0.4 V,通过线圈的电流 I=A=0.04 A,线圈两端 M,N两点间的电压UMN=E-Ir=0.4 V