2020版高考物理复习第十章能力课1电磁感应中的图像和电路问题训练（含解析）教科版

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1、能力课1　电磁感应中的图像和电路问题一、选择题(1～3题为单项选择题，4～8题为多项选择题)1．如图1所示，在第一象限有一边长为L的等边三角形匀强磁场区域，在第二象限有一平行于y轴的长为L的导体棒沿x轴正方向以速度v匀速通过磁场区域。下列关于导体棒中产生的感应电动势E随x变化的图像正确的是(　　)图1解析　导体棒垂直磁场方向做切割磁感线运动，产生的感应电动势E＝Blv，式中l为导体棒切割磁感线的有效长度。导体棒切割磁感线的有效长度l随x先均匀增大后均匀减小，其最大值为等边三角形匀强磁场区域的高L＝0.87L。所以导体棒中产生的感应电动势E随x变化的图像正确的是D。答案　D2．(201

2、7·孝感模拟)如图2甲所示，在电阻R＝1Ω，面积S1＝0.3m2的圆形线框中心区域存在匀强磁场，圆形磁场区面积S2＝0.2m2。若取磁场方向垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间的变化规律可用图乙描述，则线框中的感应电流I(取顺时针方向为正方向)随时间t的变化图线是(　　)图2答案　C3．两块水平放置的金属板，板间距离为d，用导线将两块金属板与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，如图3所示。两板间有一带正电的油滴恰好静止，则磁场的磁感应强度B随时间变化的图像是(　　)图3解析　带正电的油滴静止，即所受重力与电场力平衡，两板间为匀强电场，因此线圈中产生的感应电动势为恒

3、定值，由法拉第电磁感应定律可知，通过线圈的磁通量一定是均匀变化的，A、D两项错；油滴带正电，故下极板电势高于上极板电势，感应电流产生磁场与原磁场方向相同，由楞次定律可知，通过线圈的磁通量均匀减小，故C项正确，B项错。答案　C4．有一变化的匀强磁场垂直于如图4甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度B的正方向，电流从a经R流向b为电流的正方向。现已知R中的感应电流I随时间t变化的图像如图乙所示，那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图中的(　　)图4解析　当磁感应强度垂直线圈平面向里均匀减小时，由楞次定律可判断感应电流产生的磁场也垂直线圈平面向里，再由安培定则和法拉第电磁感应

4、定律可判断感应电流的大小恒定且从a经R流向b；当磁感应强度垂直线圈平面向里均匀增大时，由楞次定律可判断感应电流产生的磁场垂直线圈平面向外，再由安培定则和法拉第电磁感应定律可判断感应电流的大小恒定且从b经R流向a，选项A、B正确，C、D错误。答案　AB5．(2016·河北“五个一名校联盟”质量监测)一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图5甲所示。t＝0时刻对线框施加一水平向右的外力，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场，外力F随时间t变化的图像如图乙所示。已知线框质量m＝1kg、电阻R＝1Ω，以下说法正确的是(　　)图5A．线框做

5、匀加速直线运动的加速度为1m/s2B．匀强磁场的磁感应强度为2TC．线框穿过磁场的过程中，通过线框的电荷量为CD．线框边长为1m解析　t＝0时，线框初速度为零，故感应电动势为零，力F为线框所受合外力，由牛顿第二定律可知，线框的加速度a＝1m/s2，A项正确；由图像知，t＝1.0s时，线框刚好离开磁场，由匀变速直线运动规律可知线框的边长为0.5m，D项错；线框的末速度v＝at＝1m/s，感应电动势E＝BLv，回路中电流I＝，安培力F安＝BIL，由牛顿第二定律有F－F安＝ma，联立解得B＝2T，B正确；由q＝＝＝C，C项正确。答案　ABC6．(2017·广西四市适应性检测)矩形导线框ab

6、cd放在匀强磁场中处于静止状态，如图6甲所示。一磁场的磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度的大小B随时间t变化的图像如图乙所示。t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0～4s时间内，导线框ad边所受安培力F安随时间t变化的图像(规定向左为安培力的正方向)及导线框中的感应电流I随时间t变化的图像(规定顺时针方向为电流的正方向)可能是图中的(　　)图6解析　由法拉第电磁感应定律，0～2s和2～4s的感应电流大小相等且方向相反，选项A正确；由安培力F＝BIL可得0～2s和2～4s的安培力呈线性变化，选项D正确。答案　AD7．如图7所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心

7、在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，R1＝，S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是(　　)图7A．通过R1的电流方向为自下而上B．感应电动势大小为2Br2ωC．理想电压表的示数为Br2ωD．理想电流表的示数为解析　由右手定则可知辐条中心为