《（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（三十四）電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（三十四）電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題（含解析）（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（新課改省份專用）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（三十四）電磁感應(yīng)中的電路和圖像問題（含解析） 1．(2019·杭州調(diào)研)在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一個不變形的單匝金屬圓線圈，規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示，當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖乙所示變化時，下列選項(xiàng)中能正確表示線圈中感應(yīng)電動勢E變化的是(　　) 解析：選A　根據(jù)楞次定律得，0～1 s內(nèi)，感應(yīng)電流為正方向；1～3 s內(nèi)，無感應(yīng)電流；3～5 s內(nèi)，感應(yīng)電流為負(fù)方向；再由法拉第電磁感應(yīng)定律得：0～1 s內(nèi)的感應(yīng)電動勢為3～5 s內(nèi)的二倍，故A正確。 2．(多選)一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，設(shè)第1 s內(nèi)磁

2、感線垂直線圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示，那么下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．第1 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小逐漸增加 B．第2 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的大小恒定 C．第3 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針方向 D．第4 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r針方向 解析：選BD　由題給圖像分析可知，磁場在每1 s內(nèi)為均勻變化，斜率恒定，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，因此A錯誤，B正確；由楞次定律可判斷出第3 s、第4 s內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向均為逆時針方向，C錯誤，D正確。 3．(多選)如圖所示，導(dǎo)體棒沿兩平行導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形

3、abcd磁場區(qū)域。ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)磁場的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時間變化的圖像正確的是(規(guī)定電流由M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向)(　　) 解析：選AC　設(shè)ac左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)體棒在左半?yún)^(qū)域時，根據(jù)右手定則，通過導(dǎo)體棒的電流方向向上，電流由M經(jīng)R到N為正值，大小為I＝＝，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒所受安培力向左，大小為F＝BI·2vt＝；同理可得導(dǎo)體棒在右半?yún)^(qū)域時，電流為負(fù)值，大小為I＝＝，安培力向左，大小為F＝2BI·(2L－2vt)＝；根據(jù)數(shù)學(xué)知識，A、C正確

4、，B、D錯誤。 4.(2018·上饒二模)在如圖所示的豎直平面內(nèi)，在水平線MN的下方有足夠大的勻強(qiáng)磁場，一個等腰三角形金屬線框頂點(diǎn)C與MN重合，線框由靜止釋放，沿軸線DC方向豎直落入磁場中。忽略空氣阻力，從釋放到線框完全進(jìn)入磁場過程中，關(guān)于線框運(yùn)動的v-t圖像，可能正確的是(　　) 解析：選C　線框進(jìn)入磁場過程中受到的安培力F＝BIl＝，線框切割磁感線的有效長度l增大、安培力增大，由牛頓第二定律得：mg－F＝ma，得a＝g－，線框由靜止加速，由于l、v不斷增大，a不斷減小，則線框做加速度減小的加速運(yùn)動，故C正確。 5．將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)?；芈返?/p>

5、ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ中。回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ，以向里為磁場Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖像是(　　) 解析：選B　0～時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及楞次定律可得回路的圓環(huán)形區(qū)域產(chǎn)生大小恒定的、順時針方向的感應(yīng)電流，根據(jù)左手定則，ab邊在勻強(qiáng)磁場Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力；同理可得～T時間內(nèi)，ab邊在勻強(qiáng)磁場Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力，故B項(xiàng)正確。 6.(2018·溫州模擬)如圖所示，一足夠長的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5

6、 m，電阻忽略不計(jì)，其上端接一小燈泡，電阻為1 Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電路的電阻為1 Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8 T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運(yùn)動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度大小以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6)(　　) A．2.5 m/s,1 W　　　　 B．5 m/s,1 W C．7.5 m/s,9 W D．15 m/s,9 W 解析：選B　小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀

7、態(tài)，由平衡條件得：mgsin 37°＝μmgcos 37°＋，解得v＝5 m/s；導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv，電路電流I＝，燈泡消耗的功率P＝I2R，解得P＝1 W，故選項(xiàng)B正確。 [B級——保分題目練通抓牢] 7.紙面內(nèi)兩個半徑均為R的圓相切于O點(diǎn)，兩圓形區(qū)域內(nèi)分別存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反，且不隨時間變化。一長為2R的導(dǎo)體桿OA繞O點(diǎn)且垂直于紙面的軸順時針勻速旋轉(zhuǎn)，角速度為ω。t＝0時，OA恰好位于兩圓的公切線上，如圖所示，若選取從O指向A的電動勢為正，下列描述導(dǎo)體桿中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖像可能正確的是(　　) 解析：選C　由右手定則可知，開

8、始時感應(yīng)電動勢為正，故D錯誤；設(shè)經(jīng)時間t導(dǎo)體桿轉(zhuǎn)過的角度為α，則α＝ωt，導(dǎo)體桿有效切割長度為L＝2Rsin ωt。由E＝BL2ω可知，E＝2BR2ωsin2ωt，B、R、ω不變，故A、B錯誤，C正確。 8．如圖甲，光滑平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd所在平面與水平面成θ角，b、c兩端接有阻值為R的定值電阻。阻值為r的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置，其他部分電阻不計(jì)。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。從t＝0時刻開始，金屬棒受到一個平行于導(dǎo)軌向上的外力F作用，由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動，運(yùn)動中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，通過R的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示

9、。下面分別給出了穿過回路PQcb的磁通量Φ、磁通量的變化率、電阻R兩端的電勢差U和通過金屬棒上某橫截面的電荷量q隨運(yùn)動時間t變化的圖像，其中正確的是(　　) 解析：選B　由題意可知產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是逐漸增大的，而圖像A描述磁通量與時間關(guān)系中斜率不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，A錯誤；回路中的感應(yīng)電動勢為：E＝，感應(yīng)電流為I＝＝，由題圖乙可知：I＝kt，故有：＝k(R＋r)t，所以圖像B正確；I均勻增大，電阻R兩端的電勢差U＝IR＝ktR，則知U與時間t成正比，C錯誤；通過金屬棒某橫截面的電荷量為：q＝t＝kt2，故有q-t圖像為拋物線，并非過原點(diǎn)的直線，D錯誤。 9.(2019·保定模

10、擬)如圖所示為有理想邊界的兩個勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B＝0.5 T，兩邊界間距s＝0.1 m。一邊長L＝0.2 m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成，總電阻為R＝0.4 Ω。現(xiàn)使線框以v＝2 m/s的速度從位置Ⅰ勻速運(yùn)動到位置Ⅱ，則下列能正確反映整個過程中線框a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab隨時間t變化的圖像是(　　) 解析：選A　ab邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BLv＝0.2 V，線框中感應(yīng)電流為I＝＝0.5 A，所以在0～5×10－2 s時間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電勢差為Uab＝I·R＝0.15 V。在5×10－2～10×10－2 s時間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電勢差Uab＝E＝0.2

11、V；在10×10－2～15×10－2 s時間內(nèi)，a、b兩點(diǎn)間電勢差為Uab＝I·R＝0.05 V，選項(xiàng)A正確。 10．(多選)如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系為B＝kt(常量k＞0)?；芈分谢瑒幼冏杵鱎的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝。閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，則(　　) A．R2兩端的電壓為 B．電容器的a極板帶正電 C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍 D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為kL2 解析：選AC　由法拉第電磁感應(yīng)定律

12、E＝n＝nS有E＝kπr2，D錯誤；因k＞0，由楞次定律知線框內(nèi)感應(yīng)電流沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電，B錯誤；由題圖知外電路結(jié)構(gòu)為R2與R的右半部并聯(lián)，再與R的左半部、R1相串聯(lián)，故R2兩端電壓U2＝U＝，A正確；設(shè)R2消耗的功率為P＝IU2，則R消耗的功率P′＝2I×2U2＋I(xiàn)U2＝5P，故C正確。 [C級——難度題目適情選做] 11．(多選)如圖所示，三個連續(xù)的有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向分別垂直紙面向外、向里和向外，磁場寬度均為L。在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處，有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框，總電阻為R，且線框平面與磁場方向垂直?，F(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域，以

13、初始位置為計(jì)時起點(diǎn)，規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正，磁感線垂直紙面向里時的磁通量Φ為正值，外力F向右為正。以下能正確反映線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間變化規(guī)律圖像的是(　　) 解析：選ABD　線框勻速穿過磁場區(qū)域，當(dāng)線框進(jìn)入磁場時，位移在0～L內(nèi)，磁通量開始均勻增加，當(dāng)全部進(jìn)入左側(cè)磁場時達(dá)到最大且為負(fù)值；位移在L～2L內(nèi)，向里的磁通量增加，總磁通量先減小后反向增加，當(dāng)位移為1.5L時，磁通量最小，為零，位移為2L時磁通量變?yōu)橄蚶锏淖畲?，由此分析以后的運(yùn)動可知A正確。當(dāng)線框進(jìn)入第一個磁場時，由E＝BLv可知，E保持不變，感應(yīng)電動勢為順時針方向；而開始進(jìn)入第二個

14、磁場時，兩端同時切割磁感線，感應(yīng)電動勢為2BLv，方向?yàn)槟鏁r針方向，為正值，由此分析以后的運(yùn)動可知B正確。因安培力總是與運(yùn)動方向相反，故拉力應(yīng)一直向右，故C錯誤。拉力的功率P＝Fv，因速度不變，線框在第一個磁場時，電流為定值，拉力也為定值；兩邊分別在兩個磁場中時，F(xiàn)安＝2B·L＝4，因此安培力變4倍，則拉力的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，由此分析以后的運(yùn)動可知D正確。 12.(2019·昆明調(diào)研)如圖所示，在PQ、QR區(qū)域存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁場方向均垂直于紙面，bc邊與磁場的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示。從t＝0時刻開始線框向右勻速橫穿兩個磁場區(qū)域。以a→b→

15、c→d→e→f為線框中電流的正方向。以下四個i-t關(guān)系示意圖中正確的是(　　) 解析：選C　下面是線框切割磁感線的四個階段示意圖。 在甲→乙階段，只有bc切割向外的磁感線，由右手定則知電動勢為負(fù)，大小為Blv；在乙→丙階段，bc切割向里的磁感線，電動勢為逆時針方向，同時de切割向外的磁感線線，電動勢為順時針方向，等效電動勢為零；在丙→丁階段，de切割向里的磁感線，同時af切割向外的磁感線，兩個電動勢同為逆時針方向，等效電動勢為正，大小為3Blv；在丁→戊階段，只有af切割向里的磁感線，電動勢為順時針方向，等效電動勢為負(fù)，大小為2Blv，故C正確。 13．如圖所示，用粗細(xì)均勻、電阻

16、率也相同的導(dǎo)線繞制的直角邊長為l或2l的四個閉合導(dǎo)線框a、b、c、d，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場，在每個線框剛進(jìn)入磁場時，M、N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud。下列判斷正確的是(　　) A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc C．Ua＝Ub＜Uc＝Ud D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc 解析：選B　由電阻定律，各個線框的電阻分別為Ra＝ρ、Rb＝ρ、Rc＝ρ、Rd＝ρ，設(shè)線框剛進(jìn)入磁場時的速度為v，各線框MN邊有效切割長度分別為l、l、2l、2l，各線框MN邊的內(nèi)阻分別為ra＝ρ、rb＝ρ、rc＝ρ、rd＝ρ，則各邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢分別為Ea＝Blv，E

17、b＝Blv，Ec＝2Blv，Ed＝2Blv，MN兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua＝×ρ＝Blv＝Blv，同理Ub＝Blv，Uc＝Blv，Ud＝(－1)Blv，則Ua＜Ub＜Ud＜Uc，B正確。 14．(多選)如圖所示(俯視圖)，在光滑的水平面上，寬為l的區(qū)域內(nèi)存在一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直水平面向下。水平面內(nèi)有一不可形變的粗細(xì)均勻的等邊三角形閉合導(dǎo)線框CDE(由同種材料制成)，邊長為l。t＝0時刻，E點(diǎn)處于磁場邊界，CD邊與磁場邊界平行。在外力F的作用下線框沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向勻速穿過磁場區(qū)域。從E點(diǎn)進(jìn)入磁場到CD邊恰好離開磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流I(以逆時針方向的感應(yīng)電流為正)、外力F(水平向右為正方向)隨時間變化的圖像中，可能正確的有(　　) 解析：選BD　等邊三角形閉合導(dǎo)線框CDE進(jìn)入磁場的過程中，穿過線框的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針方向，拉出磁場的過程中，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向，在磁場中運(yùn)動時感應(yīng)電流為零。同時當(dāng)線框進(jìn)入或拉出磁場時線框切割磁感線的有效長度隨時間t均勻增大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流均勻增大，選項(xiàng)B正確，A錯誤；因線框在磁場中勻速運(yùn)動，所以外力F等于線框受到的安培力，外力F＝BIl∝t2，選項(xiàng)C錯誤，D正確。