（通用版）2020版高考物理一輪復習 課時檢測（六十四）電磁感應(yīng)中的電路問題（題型研究課）（含解析）.doc
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課時檢測(六十四) 電磁感應(yīng)中的電路問題 (題型研究課) 1.如圖所示，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導軌，置于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，導軌固定不動，M、P間接有一阻值為R的電阻。一根與導軌接觸良好、接入電路的電阻為的金屬導線ab垂直導軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運動，則(不計導軌電阻)( ) A．通過電阻R的電流方向為P→R→M B．a(chǎn)、b兩點間的電壓為BLv C．a(chǎn)端電勢比b端電勢高 D．外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 解析：選C 由右手定則可知通過電阻R的電流方向為M→R→P，A錯誤；金屬導線ab相當于電源，電源內(nèi)部電流從電勢低的一端流向電勢高的一端，所以a端電勢高于b端電勢，C正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，E＝BLv，由閉合電路歐姆定律得a、b兩點間的電壓為Uab＝R＝BLv，B錯誤；由于金屬導線ab做勻速直線運動，外力F做的功等于克服安培力做的功，等于整個電路產(chǎn)生的焦耳熱，并非電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，D錯誤。 2.(2019河南靈寶月考)如圖所示，由均勻?qū)Ь€制成的半徑為R的圓環(huán)，以速度v勻速進入一磁感應(yīng)強度大小為B的有界勻強磁場，邊界如圖中虛線所示。當圓環(huán)運動到圖示位置(∠aOb＝90)時，a、b兩點間的電勢差為( ) A．BRv B．BRv C．BRv D．BRv 解析：選D 圓環(huán)的ab段切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝BRv；由歐姆定律得a、b兩點間的電勢差為Uab＝E－Irab＝BRv－＝，選項D正確。 3. (多選)如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌水平平行放置，間距為l＝1 m，cd間、de間、cf間分別接著阻值R＝10 Ω的電阻。一阻值R＝10 Ω的導體棒ab以速度v＝4 m/s勻速向左運動，導體棒ab與導軌接觸良好。導軌所在平面存在磁感應(yīng)強度大小B＝0.5 T、方向豎直向下的勻強磁場。下列說法正確的是( ) A．導體棒ab中電流的方向為由b到a B．cd兩端的電壓為1 V C．de兩端的電壓為1 V D．fe兩端的電壓為1 V 解析：選BD 由右手定則可知導體棒ab中電流的方向為由a到b，A錯誤；導體棒ab切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Blv，導體棒ab為電源，cd間電阻R為外電路負載，de和cf間電阻中無電流，de和cf間無電壓，因此cd和fe兩端電壓相等，即U＝R＝＝1 V，B、D正確，C錯誤。 4.(2019溫州模擬)如圖所示，一足夠長的平行金屬導軌傾斜放置，傾角為37，寬度為0.5 m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1 Ω。一導體棒MN垂直于導軌放置，質(zhì)量為0.2 kg，接入電路的電阻為1 Ω，兩端與導軌接觸良好，與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為0.8 T。將導體棒MN由靜止釋放，運動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導體棒MN的運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，導體棒MN做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：mgsin 37＝μmgcos 37＋，解得v＝5 m/s；導體棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv，電路電流I＝，小燈泡消耗的功率P＝I2R，解得P＝1 W，故選項B正確。 5.如圖所示，導體桿OP在作用于OP中點且垂直于OP的力作用下，繞O軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強磁場中以一定的角速度轉(zhuǎn)動。磁場的磁感應(yīng)強度為B，AO間接有電阻R，導體桿和框架電阻不計，回路中的總電功率為P，則( ) A．外力的大小為2Br B．外力的大小為Br C．導體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為 D．導體桿旋轉(zhuǎn)的角速度為 解析：選C 設(shè)導體桿轉(zhuǎn)動的角速度為ω，則導體桿轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝Br2ω，I＝，根據(jù)題述回路中的總電功率為P，則P＝EI；設(shè)維持導體桿勻速轉(zhuǎn)動的外力為F，則有P＝，v＝rω，聯(lián)立解得F＝Br，ω＝，選項C正確，A、B、D錯誤。 6.(2019廣東模擬)如圖所示，在一磁感應(yīng)強度B＝0.5 T的勻強磁場中(磁場方向垂直紙面向上)，垂直于磁場方向水平固定著兩根相距為L＝0.1 m的平行金屬導軌MN和PQ，導軌電阻忽略不計，在兩根導軌的端點N、Q之間連接一阻值R＝0.3 Ω的電阻。垂直兩根導軌放置一金屬棒ab，且良好接觸，其接入電路的電阻r＝0.2 Ω。當金屬棒ab在水平拉力作用下以速度v＝4.0 m/s向左做勻速運動時( ) A．金屬棒ab所受安培力大小為0.02 N B．N、Q間電壓為0.2 V C．a(chǎn)端電勢比b端電勢低 D．回路中感應(yīng)電流大小為1 A 解析：選A 金屬棒ab產(chǎn)生的電動勢E＝BLv＝0.2 V，回路中的感應(yīng)電流大小I＝＝0.4 A，金屬棒ab所受的安培力大小F＝BIL＝0.02 N，A正確，D錯誤；N、Q之間的電壓U＝IR＝0.12 V，B錯誤；由右手定則得a端電勢較高，C錯誤。 7．(多選)有一半徑為R，電阻率為ρ，密度為d的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強度為B的徑向磁場中，圓環(huán)的截面半徑為r(r?R)，如圖(a)、(b)所示。當圓環(huán)在加速下落時某一時刻的速度為v，則( ) A．此時整個圓環(huán)的電動勢E＝2Bvπr B．忽略電感的影響，此時圓環(huán)中的電流I＝ C．此時圓環(huán)的加速度a＝ D．如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝ 解析：選BD 此時整個圓環(huán)垂直切割徑向磁感線，電動勢E＝2BvπR，選項A錯誤；此時圓環(huán)中的電流I＝＝，選項B正確；對圓環(huán)根據(jù)牛頓第二定律得mg－F安＝ma，F(xiàn)安＝BI2πR＝，m＝dπr22πR，則a＝g－，選項C錯誤；如果徑向磁場足夠長，當a＝0時圓環(huán)的速度最大，即g－＝0，解得vm＝，選項D正確。 8．(多選)在如圖所示的甲、乙、丙中除導體棒ab可動外，其余部分均固定不動。甲圖中的電容器C原來不帶電，設(shè)導體棒、導軌和直流電源的電阻均可忽略，導體棒和導軌間的摩擦不計。圖中裝置均在水平面內(nèi)，且都處于方向垂直水平面(即紙面)向下的勻強磁場中，導軌足夠長，今給導體棒一個向右的初速度v0，導體棒的最終運動狀態(tài)是( ) A．三種情況下，導體棒最終均靜止 B．圖甲、丙中導體棒最終將以不同的速度做勻速運動；圖乙中導體棒最終靜止 C．圖甲、丙中，導體棒最終將以相同的速度做勻速運動 D．甲、乙兩種情況下，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱一定不同 解析：選BD 題圖甲中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流而使電容器充電，當電容器極板間電壓與導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等時，電路中沒有電流，導體棒不受安培力，其向右做勻速運動；題圖乙中，導體棒向右運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，通過電阻R轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導體棒速度減小，當導體棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，導體棒靜止；題圖丙中，導體棒先受到向左的安培力作用向右做減速運動，速度減為零后再在安培力作用下向左做加速運動，當導體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與電源的電動勢相等時，電路中沒有電流，導體棒向左做勻速運動，故A、C錯誤，B正確；題圖甲中，導體棒的部分動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，題圖乙中，導體棒的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故有Q甲下載提示(請認真閱讀)
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