微专题11-电磁感应中的电路和图像问题

微专题11电磁感应中的电路和图像问题一、单项选择题1.(2021·泰州中学)如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小．下列说法中正确的是()A.U＝eq\f(1,2)Blv，流过固定电阻R的感应电流由b经R到dB.U＝Blv，流过固定电阻R的感应电流由d经R到bC.MN受到的安培力大小F安＝eq\f(B2l2v,2R)，方向水平向右D.MN受到的安培力大小F安＝eq\f(B2l2v,R)，方向水平向左2.(2020·南京二十九中)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1000匝，横截面积S＝20cm2.螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF.在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示，大小按如图乙所示的规律变化，下列说法中正确的是()A.螺线管中产生的感应电动势为1.2VB.闭合S，电路中的电流稳定后，电容器下极板带负电C.闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为2.56×10－2WD.S断开后，流经R2的电荷量为1.8×10－5C3.如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一条直线上．若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i随时间t变化的图像中正确的是() A B C D4.有一匀强磁场，其磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示．现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水平放置，放在匀强磁场中保持静止不动，t＝0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流i顺时针方向为正、竖直边ab所受安培力F的方向水平向左为正．则下面关于F和i随时间t变化的图像中正确的是() 甲 乙 A B C D二、计算题5.(2020·浙江卷)如图所示，在绝缘光滑水平桌面上，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，在0≤x≤1.0m区域内存在方向竖直向上的匀强磁场．桌面上有一边长L＝0.5m、电阻R＝0.25Ω的正方形线框abcd，当平行于磁场边界的cd边进入磁场时，在沿x方向的外力F作用下以v＝1.0m/s的速度做匀速运动，直到ab边进入磁场时撤去外力．若以cd边进入磁场时作为计时起点，在0≤t≤1.0s内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图乙所示，在0≤t≤1.3s内线框始终做匀速运动． 甲 乙(1)求外力F的大小．(2)在1.0s≤t≤1.3s内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B的大小与时间t的关系．(3)求在0≤t≤1.3s内流过导线横截面的电荷量q.6.如图甲所示，平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置，间距L＝0.4m．导轨右端接有阻值R＝1Ω的电阻，导体棒垂直放置在导轨上、且接触良好，导体棒接入电路的电阻r＝1Ω，导轨电阻不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图乙所示，同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场．若使棒在导轨上始终以速度v＝1m/s做直线运动，求： 甲 乙(1)棒进入磁场前，电阻R中电流的大小和方向．(2)棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电荷量．(3)棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式．7.(2021·金陵中学)如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距l＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表V，电阻为r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2Ω，R2＝1Ω，导轨及导线电阻均不计．在矩形区域CDFE内有竖直向上的磁场，CE＝0.2m，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．开始时电压表有示数，当电压表示数变为零后，对金属棒施加一水平向右的恒力F，使金属棒刚进入磁场区域时电压表的示数又变为原来的值