2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練專題63  電磁感應(yīng)中的電路和圖像問(wèn)題導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題目標(biāo)2電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】一、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1．電磁感應(yīng)中電路知識(shí)的關(guān)系圖2．“三步走”分析電路為主的電磁感應(yīng)問(wèn)題【例1】如圖所示，水平放置的平行光滑導(dǎo)軌左端連接開(kāi)關(guān)K和電源，右端接有理想電壓表。勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在的平面。ab、cd兩根導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度電阻相同、單位長(zhǎng)度質(zhì)量也相同，ab垂直于導(dǎo)軌，cd與導(dǎo)軌成60°角。兩棒的端點(diǎn)恰在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，除導(dǎo)體棒外，其余電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，兩棒所受安培力大小相等B．閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，兩棒加速度大小相等C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K，讓兩棒以相同的速度水平向右切割磁感線，電壓表無(wú)示數(shù)D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K，固定ab，讓cd棒以速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)為；固定cd，讓ab棒以速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)電壓表示數(shù)為，則【答案】A【詳解】A．設(shè)ab導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為，則cd導(dǎo)體棒為ab、cd兩根導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度電阻相同，所以ab、cd兩根導(dǎo)體棒的電阻之比為閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，通過(guò)ab、cd兩根導(dǎo)體棒的電流之比為根據(jù)安培力公式可知ab、cd兩根導(dǎo)體棒所受安培力為B．ab、cd兩根導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度質(zhì)量相同，所以ab、cd兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量之比為根據(jù)牛頓第二定律可知，閉合開(kāi)關(guān)K瞬間，ab、cd兩根導(dǎo)體棒的加速度之比為故B錯(cuò)誤；C．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K，讓兩棒以相同的速度水平向右切割磁感線，ab、cd兩根導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度相等，設(shè)兩棒運(yùn)動(dòng)的速度v，則電壓表示數(shù)為故C錯(cuò)誤；D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K，固定ab，讓cd棒以速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有電壓表示數(shù)為固定cd，讓ab棒以速度v沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則有電壓表示數(shù)為故D錯(cuò)誤；故選A。【例2】如圖甲所示，面積S＝0.2m2的線圈，匝數(shù)n＝630匝，總電阻r＝1.0Ω，線圈處在變化的磁場(chǎng)中，設(shè)磁場(chǎng)垂直紙面向外為正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示規(guī)律變化，方向垂直線圈平面，圖甲中傳感器可看成一個(gè)純電阻R，并標(biāo)有“3V　0.9W”，滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10Ω，1A”則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．電流表的電流方向向左B．為了保證電路的安全，電路中允許通過(guò)的最大電流為1AC．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間在變化D．若滑動(dòng)變阻器的滑片置于最左端，為了保證電路的安全，圖乙中的t0最小值為40s【答案】D【詳解】A．根據(jù)楞次定律，回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，電流表的電流方向向右，?/span>A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．傳感器正常工作時(shí)電阻為R＝＝Ω＝10Ω工作電流為I＝＝A＝0.3A變阻器的工作電流是1A，所以電路允許通過(guò)的最大電流為：I＝0.3A，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．因?yàn)?/span>恒定，所以根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝nS線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．滑動(dòng)變阻器觸頭位于最左端時(shí)外電路電阻為R外＝20Ω電源電動(dòng)勢(shì)的最大值為E＝I（R外＋r）＝6.3V由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n＝得t0＝40s故D項(xiàng)正確。故選D。二、電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題電磁感應(yīng)圖像類選擇題的常用解法：(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫(xiě)出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行分析和判斷。【例3】如圖所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為2L的等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的邊長(zhǎng)為L的正方形線框abcd，線框以水平速度v勻速通過(guò)整個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)電流順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎t在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】B【詳解】線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)中時(shí)，只有bc邊切割磁感線，根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，即為?fù)，在cd邊完全進(jìn)入磁場(chǎng)之前，電流方向與大小不變；當(dāng)ad邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流為零，接著bc邊開(kāi)始出磁場(chǎng)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為邊ad產(chǎn)生的減去在bc邊在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，隨著線框的運(yùn)動(dòng)回路中電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，電流逐漸增大，方向?yàn)轫槙r(shí)針，即為正；在前進(jìn)2L后，bc完全出磁場(chǎng)，ad也開(kāi)始出磁場(chǎng)，切割磁感線的長(zhǎng)度逐漸減小，電流逐漸減小，方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，即為正，直至線框完全脫離磁場(chǎng)，電流減小為零，綜上分析可知B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【例4】如圖所示，在光滑的水平桌面上放置有一個(gè)由同種材料制成的粗細(xì)均勻的金屬線框，總電阻為R。，，各邊交界處均為直角。豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其左邊界與線框邊平行，其他方向上足夠?qū)拸V。外力作用下，讓線框沿方向以速度勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，邊與磁場(chǎng)左邊界重合時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，A、C間電勢(shì)差，邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的圖像中正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】C【詳解】AB．在時(shí)間內(nèi)，只有邊向右切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A、C間電勢(shì)差在時(shí)間內(nèi)，進(jìn)入磁場(chǎng)，邊、邊均向右切割磁感線，則，A、C間電勢(shì)差結(jié)合AB的圖像可知，AB錯(cuò)誤；CD．在時(shí)間內(nèi)，電流，邊在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度在逐漸增大，則邊所受安培力在時(shí)刻，有在時(shí)間內(nèi)，邊完全進(jìn)入磁場(chǎng)，則有，邊所受安培力結(jié)合CD的圖像可知，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。【例5】如圖1所示，地面上方高度為d的空間內(nèi)有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m的正方形閉合導(dǎo)線框abcd的邊長(zhǎng)為l，從bc邊距離地面高為h處將其由靜止釋放，已知h > d > l。從導(dǎo)線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到bc邊即將落地的過(guò)程中，導(dǎo)線框的v-t圖像如圖2所示。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，以下有關(guān)這一過(guò)程的判斷正確的是（　　）A．t1~ t2時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線框受到的安培力逐漸增大B．磁場(chǎng)的高度可以用圖中陰影部分的面積表示C．導(dǎo)線框重力勢(shì)能的減少量等于其動(dòng)能的增加量D．導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱大于【答案】D【詳解】A．由圖2可知，在時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框自由落體，時(shí)間內(nèi)導(dǎo)線框切割磁感線進(jìn)入磁場(chǎng)，做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，完全進(jìn)入磁場(chǎng)后有做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)受力分析可知，且在減小，則安培力在減小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意可知，在時(shí)間段內(nèi)，導(dǎo)線框切割磁感線，距離為，完全進(jìn)入后又做加速運(yùn)動(dòng)直到落地，所以磁場(chǎng)高度為時(shí)間內(nèi)的位移，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意可知，安培力做負(fù)功，所以重力勢(shì)能減少量為動(dòng)能增加量和安培力做功，C錯(cuò)誤；D．由題可知且所以在下降過(guò)程中導(dǎo)線框產(chǎn)生的焦耳熱大于，D正確。故選D。【例6】如圖甲所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角，M、P兩端接一電阻為R的定值電阻，電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)對(duì)金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F，使金屬棒由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，通過(guò)定值電阻R的電荷量q隨時(shí)間的平方變化的關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于穿過(guò)回路abPMa的磁通量、金屬棒的加速度a、外力F、通過(guò)電阻R的電流I隨時(shí)間t變化的圖象中正確的是（ ）A． B． C． D．【答案】D【詳解】設(shè)導(dǎo)體棒ab沿斜面向上移動(dòng)d的過(guò)程中，通過(guò)定值電阻R的電荷量為q，設(shè)導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為L，則有變形為因?yàn)?/span>q與成正比，設(shè)比例系數(shù)為k，則有即由圖乙可知通過(guò)定值電阻R的電荷量q與成正比，可知導(dǎo)體棒ab沿斜面向上移動(dòng)的距離d與成正比，又因?yàn)閷?dǎo)體棒初速度為零，故可得導(dǎo)體棒沿斜面向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，則有；；可得可得D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。【多維度分層專練】1．兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T，方向與紙面垂直，邊長(zhǎng)L為0. 1m、總電阻為0.05Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊距磁場(chǎng)邊界L，如圖所示，已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)，以初始位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定：電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí)的電動(dòng)勢(shì)E為正，磁感線垂直紙面向外時(shí)磁通量為正。則以下關(guān)于線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、磁通量、感應(yīng)電流I和電功率P隨時(shí)間變化的圖像中正確的是（　　）A． B．C． D．【答案】A【詳解】AB．由圖像知0~1s沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)線框勻速運(yùn)動(dòng)的速度為0.1m/s根據(jù)知根據(jù)楞次定律1~2s電流方向順時(shí)針，2~3s電流方向逆時(shí)針；2s時(shí)故A正確，B錯(cuò)誤：C．1~2s內(nèi)故C錯(cuò)誤；D．在1~2s內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力故D錯(cuò)誤。故選A。2．導(dǎo)線環(huán)及圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的半徑均為R，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線環(huán)所在平面垂直。當(dāng)導(dǎo)線環(huán)從圖示位置沿兩圓心連線勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，規(guī)定逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流為正。其中最符合實(shí)際的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】C【詳解】開(kāi)始時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即為正方向，當(dāng)開(kāi)始出磁場(chǎng)時(shí)，回路中磁通量減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針，方向?yàn)樨?fù)方向；當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度變大，則產(chǎn)生感應(yīng)電流也變大；當(dāng)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，切割的有效長(zhǎng)度變小，則產(chǎn)生感應(yīng)電流也變小。根據(jù)當(dāng)環(huán)與磁場(chǎng)完全重合之前，θ角隨時(shí)間t的增加從0°增大到90°，則電流按正弦規(guī)律最大，出離磁場(chǎng)的過(guò)程電流變?yōu)榉聪颍还?/span>ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C。3．如圖甲所示，虛線是斜面上平行于斜面底端的一條直線，上方存在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。時(shí)刻將一單匝正方形導(dǎo)體框自與距離處由靜止釋放，直至導(dǎo)體框完全穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中其速度一時(shí)間圖像如圖丙所示。已知斜面傾角，導(dǎo)體框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，運(yùn)動(dòng)中導(dǎo)體框底邊與始終平行，導(dǎo)體框質(zhì)量，電阻，邊長(zhǎng)，重力加速度。設(shè)從釋放至導(dǎo)體框穿出磁場(chǎng)的過(guò)程中，整個(gè)導(dǎo)體框所受安培力大小為F，回路中產(chǎn)生的焦耳熱的功率為P，通過(guò)導(dǎo)體框的電流為I，導(dǎo)體框的機(jī)械能為E（釋放處），沿斜面下滑的位移為x，則下列圖像正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】AD【詳解】A．0~1s內(nèi)，根據(jù)感生電動(dòng)勢(shì)，得由于上下兩個(gè)邊均切割磁感線因此動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為0；回路中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍瑢?dǎo)體框所受安培力對(duì)邊相抵根據(jù)功能關(guān)系得：從開(kāi)始到處過(guò)程中導(dǎo)體框所受安培力合力為0，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度解得1s末速率位移之后磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，導(dǎo)體框開(kāi)始勻速穿出磁場(chǎng)，故A正確；B．0~1s內(nèi)解得恒定不變，故B錯(cuò)誤；C．0~1s內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體框的電流故C錯(cuò)誤；D．0~1s內(nèi)導(dǎo)體框機(jī)械能滿足，即，處從到處過(guò)程中滿足解得，處時(shí)故D正確。故選AD。4．如圖所示，空心“十”字形金屬框ABCDEFGHIJKL各邊邊長(zhǎng)相等，均為a，總阻值為R。在金屬框的右上側(cè)足夠大的空間存在垂直金屬框所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，金屬框上A、K兩點(diǎn)的連線與磁場(chǎng)的邊界虛線重合，在同一平面內(nèi)建有沿FL連線方向的x軸。某時(shí)刻開(kāi)始，金屬框以恒定的速度沿x軸方向進(jìn)入磁場(chǎng)（規(guī)定電流逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较颍?，則在進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，穿過(guò)金屬框的磁通量、金屬框中的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像可能是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】AC【詳解】AB．從線圈開(kāi)始進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到BLJ點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 穿過(guò)線圈的磁通量從零增加到，且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大； 從線圈BLJ點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到CI點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 穿過(guò)線圈的磁通量從零增加到，且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變小；從線圈CI點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到DFH點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 穿過(guò)線圈的磁通量從增加到，且磁通量變化率逐漸變大，即圖像斜率逐漸變大；從線圈DFH點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始到EG點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為 穿過(guò)線圈的磁通量從增加到，且磁通量變化率逐漸變小，即圖像斜率逐漸變??；則圖像A正確，B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)楞次定律可判斷，磁通量向里增多，金屬框在勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，電流方向始終為逆時(shí)針?lè)较颍蕡D像D肯定是錯(cuò)誤的；由圖可知，金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)時(shí)間切割磁感線的等效長(zhǎng)度從0均勻增加到等于BJ連線長(zhǎng)度，經(jīng)過(guò)相等的時(shí)間，均勻減小到等于CI連線長(zhǎng)度，又經(jīng)過(guò)均勻增加到等于DH連線長(zhǎng)度，最后再經(jīng)過(guò)均勻減小到0，完全進(jìn)入磁場(chǎng)，根據(jù)幾何關(guān)系可知長(zhǎng)度關(guān)系為BJ=DH=2CI則根據(jù)可知，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。5．如圖甲所示，用輕桿吊著一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L的單匝導(dǎo)體線框，線框電阻為R，線框置于方向垂直紙面的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)上邊界與正方形導(dǎo)體線框下邊界平行，距離為，從某時(shí)刻開(kāi)始，輕桿對(duì)線框作用力F隨時(shí)間變化如圖乙所示，重力加速度。以磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直紙面向里為正，導(dǎo)體線框中電流I方向順時(shí)針為正，則下列圖像可能正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】AC【詳解】A．對(duì)線框受力分析，初始時(shí)線框受豎直向下重力以及兩個(gè)桿的豎直向上的拉力，由乙圖可知，桿的拉力減小，故安培力在增大且方向?yàn)樨Q直向上。根據(jù)選項(xiàng)A的圖可知，磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶?，且在增大。根?jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，再根據(jù)左手定則可知，安培力方向豎直向上。電磁感應(yīng)公式；根據(jù)上述公式和A項(xiàng)中圖像可知，電流不變。再根據(jù)安培力公式可知，安培力大小在增大，故A正確；B．由選項(xiàng)B的圖可知，磁場(chǎng)的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶?，且在減小。根據(jù)楞次定律可知，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，再根據(jù)左手定則可知，安培力方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；C．由選項(xiàng)C的圖可知，電流方向順時(shí)針?lè)较?，根?jù)楞次定律可知磁場(chǎng)方向有兩種可能。第一種可能，若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外且在均勻增大，根據(jù)左手定則，安培力方向豎直向上，由公式；；安培力增大，符合題意。第二種可能，若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且在均勻減小，根據(jù)左手定則，安培力方向豎直向下，不符合題意。故C選項(xiàng)的圖像有符合題意的可能，故C正確；D．由選項(xiàng)D圖像可知，滿足線框電流圖像有兩種情況。第一種情況，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里且在之前減小，在之后增大，由左手定則可知，安培力方向先豎直向下后豎直向上，不符合題意。第二種可能是磁場(chǎng)方向垂直紙面向外且在前增大，在之后減小，由左手定則可知，安培力方向先豎直向上后豎直向下，同樣不符合題意，故D項(xiàng)的情況均不滿足題意，故D錯(cuò)誤，故選AC。6．在絕緣的水平桌面上固定有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l，電阻相同的金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上，兩棒正中間用一根長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線相連，棒ab右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、Ⅱ，寬度也為l，磁場(chǎng)方向均垂直導(dǎo)軌，整個(gè)裝置的俯視圖如圖所示。從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細(xì)線上的張力大小F隨時(shí)間t變化的圖像，可能正確的是（規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正）（　?。?/span>A．         B．C．       D．【答案】AC【詳解】AB．ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始，由右手定則可知，金屬棒ab中感應(yīng)電流為即為負(fù)， 電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電流為當(dāng)位移為l-2l時(shí)，cd棒也進(jìn)入磁場(chǎng)，由右手定則可知，金屬棒ab和cd均產(chǎn)生順時(shí)針感應(yīng)電流，即為正，設(shè)電路總電阻為R，感應(yīng)電流為當(dāng)位移為2l-3l時(shí)，只有cd棒切割磁感線，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生逆時(shí)針感應(yīng)電流，即為負(fù)，大小為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)位移為0-l時(shí)，只有ab受到向左的安培力，則細(xì)線張力為零。當(dāng)位移為l-2l時(shí)，兩棒均受到向左的安培力，對(duì)cd，根據(jù)平衡條件，細(xì)線拉力向右，大小為當(dāng)位移為2l-3l時(shí)，cd受到向左的安培力，對(duì)cd，根據(jù)平衡條件，細(xì)線拉力向右，大小為故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。7．如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一邊長(zhǎng)為a的單匝正方形金屬線框，線框以大小為v0的初速度進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下、寬度為3a的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，到達(dá)位置3時(shí)速度恰好為0。在此過(guò)程中，下列關(guān)于線框的速度v隨線框移動(dòng)的時(shí)間t、距離x的變化圖像以及線框的MN邊的電勢(shì)差UMN隨線框移動(dòng)的距離x的變化圖像，正確的是（　　）A． B．C． D．【答案】BC【詳解】A．對(duì)線框受力分析可知：線框的合力即為安培力。由于線框在進(jìn)入磁場(chǎng)與離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，做減速運(yùn)動(dòng)，可得電動(dòng)勢(shì)減小，由閉合電路歐姆定律可得電流減小，則線框所受安培力減小，由牛頓第二定律可知線框的加速度減小，故速度與時(shí)間不是線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B．線框在進(jìn)入磁場(chǎng)與離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，而全部在磁場(chǎng)中時(shí)，沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，設(shè)線框的位移為，由動(dòng)量定理可得電荷量的表達(dá)式為聯(lián)立可得由題意知線框到達(dá)位置3時(shí)速度恰好為0，可得設(shè)剛?cè)窟M(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為，則有可解得線框全部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不產(chǎn)生電流，線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；CD．線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的右邊切割相當(dāng)于電流，根據(jù)右手定則電流為逆時(shí)針，M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合電路歐姆可得剛開(kāi)始進(jìn)入時(shí)，剛?cè)窟M(jìn)入時(shí)，結(jié)合前面的分析有全部在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，左右兩邊都切割，故電動(dòng)勢(shì)為結(jié)合前面的分析即可排除D，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8．如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有四條間距相等的水平虛線，在與與之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為1 T，方向垂直于豎直平面向里?，F(xiàn)有一矩形線圈，寬度，質(zhì)量為0.1 kg，電阻為，將其從圖示位置（邊與重合）由靜止釋放，線圈的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，時(shí)刻，邊與重合；時(shí)刻，邊與重合；時(shí)刻，邊與重合。~時(shí)間內(nèi)的圖線為與t軸平行的直線，~時(shí)間內(nèi)和時(shí)刻之后的圖線均為傾斜直線。已知~的時(shí)間間隔為0.45 s，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終處于豎直平面內(nèi)。則（重力加速度g取）（　　）A．時(shí)刻，線圈運(yùn)動(dòng)的速度大小B．與與之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為1 mC．在0~時(shí)間內(nèi)，通過(guò)線圈的電荷量為0.25 CD．在0~時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為1.1125 J【答案】AD【詳解】A．~線圈做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力平衡有而聯(lián)立兩式解得~的時(shí)間間隔為0.45 s，線圈做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)解得，A正確；B．~時(shí)間內(nèi)，線圈一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，知邊剛進(jìn)入上邊的磁場(chǎng)時(shí)，邊也剛進(jìn)入下邊的磁場(chǎng)，設(shè)磁場(chǎng)的寬度為d，則線圈的長(zhǎng)度線圈下降的位移則有解得，B錯(cuò)誤；C．在0~時(shí)間內(nèi)，邊從運(yùn)動(dòng)到，通過(guò)線圈的電荷量0.215625 C，C錯(cuò)誤；D．在0~時(shí)間內(nèi)，根據(jù)能量守恒得，D正確。故選AD。9．如圖甲所示，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），足夠長(zhǎng)的兩根光滑平行導(dǎo)軌水平固定，垂直導(dǎo)軌水平放置一根勻質(zhì)金屬棒。從t=0時(shí)刻起，棒上通有如圖乙所示的交變電流（圖甲中I所示方向?yàn)殡娏鞯恼较颍?。若安培?/span>F、加速度a、速度v均以水平向右為正方向，x0為金屬棒在0~T時(shí)間內(nèi)的位移大小，Ek為金屬棒的動(dòng)能，則下列四幅圖中，可能正確的是（　?。?/span>A．      B．C．     D．【答案】BD【詳解】A.由安培力公式可知，因電流大小不變，則安培力大小不發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B.由A項(xiàng)可知安培力大小不變，則導(dǎo)體棒加速度大小不變，方向周期性改變，由安培定則可知，初始時(shí)安培力水平向右，即為正方向，則加速度先為正，故B正確；C.物體在時(shí)間內(nèi)先向右勻加速，在時(shí)間內(nèi)以相同加速度又向右減速，速度最大時(shí)位移為，之后重復(fù)此過(guò)程。但由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，v-x不是一次函數(shù)，故C錯(cuò)誤；D. 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得則物體動(dòng)能為，為一次函數(shù)。物體在時(shí)間內(nèi)先向右勻加速，為增函數(shù)；在時(shí)間內(nèi)以相同加速度又向右減速，為減函數(shù)；故D正確。故選BD。10．如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】AC【詳解】ab棒向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向右做減速運(yùn)動(dòng)，；金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，隨著兩棒的速度差的減小安培力減小，加速度減小，當(dāng)兩棒速度相等時(shí)，感應(yīng)電流為零，最終兩棒共速，一起做勻速運(yùn)動(dòng)，故最終電路中電流為0，故AC正確，BD錯(cuò)誤． 
 

相關(guān)試卷

新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品練習(xí)（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品練習(xí)（含解析），共27頁(yè)。

新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品練習(xí)（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品練習(xí)（含解析），共27頁(yè)。

新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品講義（含解析）：

這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.3　電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題 精品講義（含解析），共10頁(yè)。

英語(yǔ)朗讀寶
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
  • 1.電子資料成功下載后不支持退換，如發(fā)現(xiàn)資料有內(nèi)容錯(cuò)誤問(wèn)題請(qǐng)聯(lián)系客服，如若屬實(shí)，我們會(huì)補(bǔ)償您的損失
  • 2.壓縮包下載后請(qǐng)先用軟件解壓，再使用對(duì)應(yīng)軟件打開(kāi)；軟件版本較低時(shí)請(qǐng)及時(shí)更新
  • 3.資料下載成功后可在60天以內(nèi)免費(fèi)重復(fù)下載
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
歡迎來(lái)到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬(wàn)優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬(wàn)優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬(wàn)教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過(guò)期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

  • 0

    資料籃

  • 在線客服

    官方
    微信

    添加在線客服

    獲取1對(duì)1服務(wù)

  • 官方微信

    官方
    微信

    關(guān)注“教習(xí)網(wǎng)”公眾號(hào)

    打開(kāi)微信就能找資料

  • 免費(fèi)福利

    免費(fèi)福利
返回
頂部