江苏2014高考物理一轮复习：电磁感应中的电路和图象问题练习

1、课时作业41电磁感应中的电路和图象问题一、单项选择题（每题6分，共18分）1如图所示，图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t0时刻，bc边与磁场区域边界重合（如图）。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的（）2如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好。t=0时，将开关S由1掷到2。q、i

2、、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图象正确的是（）3（2012·江苏盐城模拟）如图（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为1 kg的单匝均匀正方形铜线框，在1位置以速度v03 m/s进入匀强磁场时开始计时t0，此时线框中感应电动势为1 V，在t3 s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场。此过程中vt图象如图（b）所示，那么（）（a）（b）At0时，线框右侧的边两端M、N间电压为0.25 VB恒力F的大小为1.0 NC线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为2 m/sD线框完全离开磁场的位置3的瞬时速度为1 m/s二、多项选择题（每题8分，共24分）4如

3、图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连接一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场方向垂直纸面向里，有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等，设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时（）A有感应电流通过电阻R，大小为B没有感应电流通过电阻RC没有感应电流流过金属圆环，因为穿过圆环的磁通量不变D有感应电流流过金属圆环，且左、右两部分流过的电流相同5如图所示，螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与U形导线框cdef相连，导线框cdef内有

4、一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度随时间按图示规律变化时（）A在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大B在t2时刻，金属圆环L内的磁通量最大C在t1t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流D在t1t2时间内，金属圆环L有收缩趋势6如图所示是研究自感的实验电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使他们都正常发光，然后断开电键S。重新闭合电键S，则（）A闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C稳定后，L和R两端电势差一定相同D稳定后，A1和A2两端电势差

5、不相同三、非选择题（分值依次为28分、30分）7均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界面平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。8光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L1.0 m，与水平面之间的夹角30°，匀强磁场磁感应强度B2.0 T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R2.0 的电阻，其他电阻不

6、计，质量m2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示。用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，vt图象如图乙所示。取g10 m/s2，导轨足够长。求：甲乙（1）恒力F的大小；（2）金属杆速度为2.0 m/s时的加速度大小；（3）根据vt图象估算在前0.8 s内电阻上产生的热量。参考答案 1B2D解析：将开关由1拨到2，电容器放电，导体棒向右加速运动切割磁感线，导体棒中会产生感应电动势，这时导体棒相当于一个电源，导体棒下端是负极，上端是正极，当电容器的电压降至与导体棒的感应电动势相等时，电容器不再放电，回路中不再有电流，导体棒不再受安培力而匀速运动，所以最终状态是：电荷量不为零

7、，电流为零，速度不为零，加速度为零，选项D正确。3C解析：t0时，E11 V，MN间电压UMNE0.75 V，A错误；由vt图象可知t1 s到t3 s，线圈完全在匀强磁场中运动，加速度a0.5 m/s2，根据牛顿第二定律得：Fma1×0.5 N0.5 N，B错误；由vt图象可知线框进磁场和出磁场过程具有对称性，故线框到达位置3时的瞬时速度为2 m/s，C正确，D错误。4AD5BD解析：t1时刻磁感应强度变化率为零，线圈中电流为零，金属圆环L内的磁通量为零。A错。在t2时刻，磁感应强度变化率最大，线圈中电流最大，金属圆环L内的磁通量最大，B正确。在t1t2时间内，磁感应强度变小，线框中

8、电流为cdef，且变大，所以金属圆环L内感应电流为顺时针方向，C错。感应电流在向外的磁场中受安培力指向圆心，D正确。6BC解析：闭合瞬间，自感线圈阻碍电流增大，A1逐渐变亮，A2立刻变亮，B正确，A错。稳定后，两个规格相同的小灯泡亮度相同，电流电压相同，则L和R两端电势差一定相同，C正确，D错。7答案：（1）BL（2）BL（3）h解析：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度v，线框中产生的感应电动势EBLvBL。（2）此时线框中的电流I，cd两点间的电势差UIEBL。（3）安培力FBIL，根据牛顿第二定律mgFma，因a0解得线框下落高度h。8答案：（1）18 N（2）2.0 m/s2（3）4.12 J解析：（1）由题图知，杆运动的最大速度为vmax4 m/s。如图有Fmgsin F安mgsin ，代入数据得F18 N。（2）由牛顿第二定律可得FF安mgsin ma，a，代入数据得a2.0 m/s2。（3）由题图可知，0.8 s末金