高考物理一輪復習課時作業(yè)35電磁感應中的圖象和電路問題含答案-試卷下載-教習網(wǎng)

電磁感應中的圖象和電路問題 [雙基鞏固練] 1．[2020·山東德州調(diào)研]如圖所示，長為L的金屬導線彎成一圓環(huán)，導線的兩端接在電容為C的平行板電容器上，P、Q為電容器的兩個極板，磁場方向垂直于環(huán)面向里，磁感應強度以B＝B0＋Kt(K>0)隨時間變化．t＝0時，P、Q兩極板電勢相等，兩極板間的距離遠小于環(huán)的半徑．經(jīng)時間t，電容器的P極板(　　) A．不帶電 B．所帶電荷量與t成正比 C．帶正電，電荷量是eq \f(KL2C,4π) D．帶負電，電荷量是eq \f(KL2C,4π) 2．(多選)一個閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，設磁場方向向里為磁感應強度B的正方向，線圈中的電流I的正方向為順時針．線圈及線圈中感應電流I隨時間變化的圖線如圖所示，則磁感應強度B隨時間變化的圖線可能是圖中的(　　) 3．[2020·河南創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)盟聯(lián)考]如圖所示，線圈ABCD固定在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向外．當磁場變化時，發(fā)現(xiàn)線圈AB邊受安培力方向水平向右且恒定不變，則磁場的變化情況可能是圖中的(　　) 4．[2020·湖北咸寧5月模擬](多選)如圖甲所示，兩條平行實線間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度B＝1T．一總電阻r＝0.2Ω的圓形線圈從恰好與左側(cè)實線接觸的位置開始向右做勻速直線運動．圓形線圈產(chǎn)生的感應電動勢隨時間變化的圖線如圖乙所示．下列說法正確的是(　　) A．圖形線圈的半徑R＝1m B．圓形線圈運動速度的大小v＝20m/s C．兩實線之間的水平距離L＝6m D．0.05s時刻，圓形線圈所受的安培力大小為400N 5．[2020·開封三模]如圖所示，豎直直線MN的右側(cè)有范圍足夠大的勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里．正方形線框abcd的邊長為L，從t＝0時刻起線框在外力作用下從圖示位置由靜止水平向右勻加速運動．線框單位長度的電阻均相同，在運動過程中，線框c、d兩點間的電勢差Ucd隨時間變化的特點與下列圖象一致的是(　　) 6．如圖甲所示，正三角形導線框位于圓形有界勻強磁場中，磁場方向與導線框所在平面垂直，規(guī)定磁場垂直紙面向里為正方向，磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．下面說法正確的是(　　) A．0～1s時間內(nèi)和5～6s時間內(nèi)，導線框中的電流方向相同 B．0～1s時間內(nèi)和1～3s時間內(nèi)，導線框中的電流大小相等 C．3～5s時間內(nèi)，AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上 D．1～3s時間內(nèi)，AB邊受到的安培力大小不變 7．[2020·山東煙臺一中月考](多選)如圖所示為固定在絕緣斜面上足夠長的平行導軌，上端連接有電阻R，勻強磁場垂直穿過導軌平面，方向向上．一金屬棒垂直于導軌放置，以初速度v0沿導軌下滑．棒始終與導軌垂直且接觸良好，導軌電阻、金屬棒電阻以及一切摩擦均不計．若t時刻，棒下滑的速度大小為v，電阻R消耗的熱功率為P，則下列圖象可能正確的是(　　) [綜合提升練] 8．[2021·河北邢臺開學考試](多選)如圖所示，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的光滑平行金屬導軌，導體棒cd固定在導軌上，導體棒ab靜止在導軌上．t＝0時，棒ab以初速度v0向右運動，同時受到水平向右的恒力的作用．運動過程中，棒ab始終與導軌垂直并接觸良好，速度用v表示，回路中的電流用I表示．導軌電阻不計，下列圖象中可能正確的是(　　) 9．(多選)如圖所示，兩光滑圓形導軌固定在水平面內(nèi)，圓心均為O點，半徑分別為r1＝0.2m，r2＝0.1m，兩導軌通過導線與阻值R＝2Ω的電阻相連，一長為r1的導體棒與兩圓形導軌接觸良好，導體棒一端固定在O點且以角速度ω＝100rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，兩圓形導軌所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應強度大小B＝2T的勻強磁場，不計導軌及導體棒的電阻，下列說法正確的是(　　) A．通過電阻的電流方向為b到a B．一個周期內(nèi)通過電阻的電荷量為0.03πC C．導體棒轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應電動勢為4V D．當r2減小而其他條件不變時，電阻中產(chǎn)生的焦耳熱減小 10．某試驗列車按照設定的直線運動模式，利用計算機控制制動裝置，實現(xiàn)安全準確地進站停車．制動裝置包括電氣制動和機械制動兩部分．圖1所示為該列車在進站停車過程中設定的加速度大小a車隨速度v的變化曲線． (1)求列車速度從20m/s降至3m/s經(jīng)過的時間t及行進的距離x. (2)有關(guān)列車電氣制動，可以借助圖2模型來理解．圖中水平平行金屬導軌處于豎直方向的勻強磁場中，回路中的電阻阻值為R，不計金屬棒MN及導軌的電阻．MN沿導軌向右運動的過程，對應列車的電氣制動過程，可假設MN棒運動的速度與列車的速度、棒的加速度與列車電氣制動產(chǎn)生的加速度成正比．列車開始制動時，其速度和電氣制動產(chǎn)生的加速度大小對應圖1中的P點．論證電氣制動產(chǎn)生的加速度大小隨列車速度變化的關(guān)系，并在圖1中畫出圖線． (3)制動過程中，除機械制動和電氣制動外，列車還會受到隨車速減小而減小的空氣阻力．分析說明列車從100m/s減到3m/s的過程中，在哪個速度附近所需機械制動最強？課時作業(yè)(三十五) 1．解析：由于K>0，磁感應強度均勻增大，所以感應電流的磁場與原磁場方向相反，由右手螺旋定則，感應電流方向逆時針，在電源內(nèi)部電流從負極流向正極，所以P極板為電源負極，帶負電，由U＝eq \f(ΔBS,Δt)＝K·πeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2π)))2＝eq \f(KL2,4π)，q＝CU＝eq \f(KL2C,4π)，故選項D正確．答案：D 2．解析：用排除法，根據(jù)楞次定律判斷：A圖T/4內(nèi)，磁場向外增加，感應電流的方向是順時針，為正，A項錯誤．B圖T/2內(nèi)，感應電流的方向一直是逆時針，為負，B項錯誤．同理判斷：C、D兩圖正確．答案：CD 3．解析：本題考查電磁感應現(xiàn)象中的B-t圖象問題．由題意可知，線圈AB邊受安培力的方向水平向右，根據(jù)左手定則可知，感應電流的方向由B到A，由楞次定律和右手定則可知，當垂直紙面向外的磁場在增加時，會產(chǎn)生由B到A的感應電流，由法拉第電磁感應定律結(jié)合閉合電路歐姆定律可得，I＝eq \f(ΔBS,ΔtR)，則線圈AB邊所受安培力的表達式F＝Beq \f(ΔB,ΔtR)SL，由于安培力的大小不變，因此Beq \f(ΔB,Δt)是定值，因磁感應強度B增大，則eq \f(ΔB,Δt)應減小，即B-t圖線的切線的斜率逐漸減小，D正確．答案：D 4．解析：當線圈直徑與邊界重合時，電動勢最大，且為Em＝B·2Rv＝40 V，根據(jù)圖乙知，線圈從開始運動到全進入磁場所用的時間t＝0.1 s，結(jié)合2R＝vt，解得v＝20 m/s，R＝1 m，A、B正確；線圈從全進入到剛要出磁場共用時t′＝0.1 s，L＝2R＋vt′＝2×1 m＋20×0.1 m＝4 m，C錯誤；0.05 s時刻，電動勢為E＝40 V，線圈有效切割長度為2R，此時感應電流I＝eq \f(E,r)＝200 A，則安培力的大小F＝BI·2R＝400 N，D正確 . 答案：ABD 5．解析：線框進入磁場的過程中，根據(jù)楞次定律分析可知，感應電流的方向為逆時針，d點電勢高于c點電勢，Ucdeq \f(B2l2v0,R)時，棒先做加速度減小的加速運動，后做勻速運動，由公式I＝eq \f(Blv,R)知，I先增大(增大得越來越慢)后不變，當水平恒力F