第54講 電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題（練習(xí)）（原卷版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）

這是一份第54講 電磁感應(yīng)中的電路及圖像問(wèn)題（練習(xí)）（原卷版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考），共8頁(yè)。

【題型一】電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題
1.如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向里(指向圖中紙面內(nèi))?，F(xiàn)對(duì)MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動(dòng)。令U表示MN兩端電壓的大小，則( )
A.U＝eq \f(1,2)Blv，流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流由b到d
B.U＝eq \f(1,2)Blv，流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流由d到b
C.U＝Blv，流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流由b到d
D.U＝Blv，流過(guò)電阻R的感應(yīng)電流由d到b
2.如圖所示是兩個(gè)相互連接的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)大金屬環(huán)所在區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為( )
A.eq \f(1,2)E B.eq \f(1,3)E
C.eq \f(2,3)E D.E
3. (多選)(2024·新疆名校聯(lián)考)如圖所示，A、B兩閉合線圈為同樣導(dǎo)線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1，均勻磁場(chǎng)只分布在B線圈內(nèi)。當(dāng)磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻減弱時(shí)( )
A.A中無(wú)感應(yīng)電流
B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流
C.A、B中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為2∶1
D.A、B中感應(yīng)電流之比為1∶2
4.如圖，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v的速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框分別從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的兩個(gè)過(guò)程中( )
A．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B．導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差之比為1∶3
C．導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶3
D．通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量之比為1∶3
5.在同一水平面上的光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)＝1 m，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N相距d＝10 mm，定值電阻R1＝R2＝12 Ω，R3＝2 Ω，金屬棒ab的電阻r＝2 Ω，其他電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸浮于電容器兩極板之間的質(zhì)量m＝1×10－14 kg、電荷量 q＝－1×10－14 C的微粒恰好靜止不動(dòng)。取g＝10 m/s2，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，且速度保持恒定。試求：
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向；
(2)ab兩端的路端電壓；
(3)金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度。
【題型二】電磁感應(yīng)中電荷量的計(jì)算
6.(2024·江蘇南通調(diào)研)如圖所示，正方形線圈MOO′N處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面的夾角為30°，線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，電阻為R，匝數(shù)為n。線圈從豎直面繞OO′順時(shí)針轉(zhuǎn)至水平面的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為( )
A.eq \f(（\r(3)＋1）nBL2,2R) B.eq \f(（\r(3)＋1）n2BL2,2R)
C.eq \f(（\r(3)－1）nBL2,2R) D.eq \f(（\r(3)－1）n2BL2,2R)
7. (2024·江蘇南京模擬)如圖所示，垂直紙面的正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，有一位于紙面內(nèi)的正方形導(dǎo)體框abcd，現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個(gè)方向以v、3v的速度勻速拉出磁場(chǎng)，則導(dǎo)體框從兩個(gè)方向移出磁場(chǎng)的過(guò)程中( )
A.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B.導(dǎo)體框ad邊兩端電勢(shì)差大小之比為1∶3
C.導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱之比為1∶3
D.通過(guò)導(dǎo)體框截面的電荷量之比為1∶3
【題型三】電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題
9.(多選)如圖甲所示，虛線右側(cè)有一垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，取磁場(chǎng)垂直于紙面向里的方向?yàn)檎较?，磁感?yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示，固定的閉合導(dǎo)線框abcd一部分在磁場(chǎng)內(nèi)。取線框中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，安培力向左為正方向。從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，下列關(guān)于線框中感應(yīng)電流i、線框cd邊所受安培力F分別隨時(shí)間t變化的圖像，可能正確的是( )
10.(多選)(2024·云南師大附中月考)如圖所示，間距為L(zhǎng)的水平邊界MN、PQ之間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一正方形線框位于磁場(chǎng)區(qū)域上方某一高度，線框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、ab邊的電阻是dc邊電阻的2倍，ad邊、bc邊的電阻不計(jì)。若線框由靜止釋放，t＝0時(shí)刻dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)，一段時(shí)間后ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)并勻速穿過(guò)磁場(chǎng)，整個(gè)線框通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，ab邊與dc邊保持水平，則a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t的變化圖像可能正確的是( )
11．(2024·哈爾濱調(diào)研)(多選)如圖甲所示，兩根固定的平行金屬導(dǎo)軌的端點(diǎn)P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，導(dǎo)軌間距0.4 m，每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為0.01 Ω/m。均勻變化的磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t＝0時(shí)刻有一電阻不計(jì)的金屬桿從PQ端以1.0 m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，滑動(dòng)過(guò)程中保持與導(dǎo)軌垂直，則( )
A．0.5 s末回路中電動(dòng)勢(shì)為4×10－3 V
B．0.5 s末回路的電功率為1.6×10－3 W
C．0～1.0 s內(nèi)穿過(guò)回路的磁通量變化量為8×10－3 Wb
D．1.0 s末金屬桿所受安培力大小為6.4×10－3 N
12．如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)區(qū)域在y軸方向足夠?qū)?，在x軸方向?qū)挾葹閍。一直角三角形導(dǎo)線框ABC(BC邊的長(zhǎng)度為a)從圖示位置沿x軸向右勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，下列選項(xiàng)中關(guān)于BC兩端的電勢(shì)差UBC與線框移動(dòng)的距離x的關(guān)系圖像正確的是( )
1.(2024·陜西西安模擬)如圖所示，半徑為L(zhǎng)的導(dǎo)電圓環(huán)(電阻不計(jì))繞垂直于圓環(huán)平面、通過(guò)圓心O的金屬軸以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓環(huán)上接有電阻均為r的三根金屬輻條OA、OB、OC，輻條互成120°角。在圓環(huán)圓心角∠MON＝120°的范圍內(nèi)(兩條虛線之間)分布著垂直圓環(huán)平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)的邊緣通過(guò)電刷P和導(dǎo)線與一個(gè)阻值也為r的定值電阻R0相連，定值電阻R0的另一端通過(guò)導(dǎo)線接在圓環(huán)的中心軸上，在圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( )
A.金屬輻條OA、OB、OC進(jìn)出磁場(chǎng)前后，輻條中電流的大小不變，方向改變
B.定值電阻R0兩端的電壓為eq \f(2,5)BL2ω
C.通過(guò)定值電阻R0的電流為eq \f(BL2ω,8r)
D.圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，定值電阻R0產(chǎn)生的熱量為eq \f(πB2L4ω,96r)
2．(多選)如圖所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)用粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框，它的下方有一個(gè)垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN、PQ為磁場(chǎng)的上下水平邊界，兩邊界間的距離與正方形的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，線框從某一高度開(kāi)始下落，恰好能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)空氣阻力，以bc邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)為起點(diǎn)，在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流i、bc兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc、線框所受的安培力F、線框產(chǎn)生的焦耳熱Q分別隨下落高度h的變化關(guān)系可能正確的是( )
3．(多選)如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩條平行光滑豎直金屬導(dǎo)軌PQ、MN足夠長(zhǎng)，底部Q、N之間連接阻值為R1的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m、阻值為R2的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，且棒的兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌的上端點(diǎn)P、M分別與橫截面積為S的n匝線圈的兩端連接，線圈的軸線與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2平行。開(kāi)關(guān)K閉合后，金屬棒ab恰能保持靜止。已知重力加速度大小為g，其余部分電阻均不計(jì)。則由此可知( )
A．勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小
B．流過(guò)電阻R1的電流為eq \f(mgR1,B1LR2)
C．勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為eq \f(mgR2,nB1LS)
D．?dāng)嚅_(kāi)K之后，金屬棒ab下滑的最大速度為eq \f(mg?R1＋R2?,B12L2)
5．如圖所示，光滑的足夠長(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P和N、Q間各連接一個(gè)額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡L1、L2，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d0的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，且磁場(chǎng)區(qū)域可以移動(dòng)，一電阻也為R、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場(chǎng)左邊的導(dǎo)軌上，離燈泡L1足夠遠(yuǎn)?，F(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左移動(dòng)，當(dāng)棒ab剛處于磁場(chǎng)中時(shí)兩燈泡恰好正常工作。棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。
(1)求磁場(chǎng)移動(dòng)的速度大小；
(2)若保持磁場(chǎng)不移動(dòng)(仍在cdfe矩形區(qū)域)，而使磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化，兩燈泡中有一燈泡正常工作且都有電流通過(guò)，設(shè)t＝0時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0。試求出經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的可能值Bt。
6.(多選)(2024·貴州師大附中統(tǒng)考模擬)如圖所示，在MN右側(cè)區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一高為a、總電阻為R的正三角形金屬線框平行紙面向右勻速運(yùn)動(dòng)。在t＝0時(shí)刻，線框底邊恰好到達(dá)MN處；在t＝T時(shí)刻，線框恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)。在線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中( )
A.線框中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?br>B.t＝eq \f(T,2)時(shí)刻，流過(guò)線框的電流大小為eq \f(Ba2,2TR)
C.若線框運(yùn)動(dòng)的速度越大，全過(guò)程線框產(chǎn)生的焦耳熱越多
D.若線框運(yùn)動(dòng)的速度越大，全過(guò)程通過(guò)線框的電荷量越多
7.(2024·新疆烏魯木齊模擬)空間中存在如圖甲所示的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與水平位置x的關(guān)系圖線如圖乙所示，0～L區(qū)域的B－x圖線為一水平直線，L～2L區(qū)域的B－x圖線為一傾斜直線。邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的單匝正方形線框abcd以水平速度v勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，整個(gè)過(guò)程中線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，ab邊始終與磁場(chǎng)的左邊界保持平行。求：
(1)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力的大小F；
(2)ab邊從x＝L的位置運(yùn)動(dòng)到x＝2L的位置的過(guò)程中，通過(guò)線框某一橫截面的電荷量q。
8.一個(gè)阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1、電容為C的電容器連接成如圖(a)所示回路。金屬線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖(b)所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0。導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求：
(1)通過(guò)電阻R1的電流大小和方向；
(2)0～t1時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R1的電荷量q；
(3)t1時(shí)刻電容器所帶電荷量Q。
目錄
01 模擬基礎(chǔ)練
【題型一】電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題
【題型二】電磁感應(yīng)中電荷量的計(jì)算
【題型三】電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題
02 重難創(chuàng)新練