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专题强化二十二电磁感应中的电路及图像问题

(分值:100分)

1~7题,每小题6分,8~10题,每小题9分,共69分。

A级基础对点练

对点练1电磁感应中的电路问题

1.如图所示是两个相互连接的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,匀强磁场垂直穿过大金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势为E,则a、b两点间的电势差为()

A.12E B.13

C.23E D.

2.(多选)如图所示,边长1m的正方形光滑固定金属导轨水平放置,处在竖直向下、磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场中。长度为1m的金属棒MN垂直导轨放置,且与导轨接触良好,导轨和金属棒单位长度的电阻均为2Ω。当MN以4m/s的速度向右经过导轨中点时,下列说法正确的是()

A.M点电势比N点电势高

B.棒中电流大小为1A

C.M、N两点间电压为1V

D.导轨的热功率为1W

3.如图甲所示,正方形虚线框为匀强磁场区域的边界,取垂直纸面向里为正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。匝数为n、半径为r的导线圈恰好处于虚线框的外接圆上,导线圈与电阻箱R1、定值电阻R2组成回路,回路中的其他电阻不计。以下说法正确的是()

A.R2中的电流方向先向左,再向右

B.回路中的电动势为π

C.t=t0时刻,回路中的电流为零

D.R1=R2时,R1消耗的电功率最大

对点练2电磁感应中电荷量的计算

4.(2024·江苏无锡模拟)如图所示,边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内,在ad边左侧有范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,导线框的总电阻为R。现使导线框绕a点在纸面内沿顺时针方向匀速转动,经时间Δt第一次转到图中虚线位置。则在Δt内通过导线框截面的电荷量为()

A.BL24R

C.BL2R

5.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是()

A.在0~2s时间内,I的最大值为0.02A

B.在3~5s时间内,I的大小越来越小

C.前2s内,通过线圈某横截面的总电荷量为0.01C

D.第3s内,线圈的发热功率最大

对点练3电磁感应中的图像问题

6.在水平光滑绝缘桌面上有一边长为L的正方形线框abcd,被限制在沿ab方向的水平直轨道上自由滑动。bc边右侧有一直角三角形匀强磁场区域efg,直角边ge和ef的长也等于L,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示,线框在水平拉力作用下向右以速度v匀速穿过磁场区,若图示位置为t=0时刻,设逆时针方向为电流的正方向。则以下感应电流i-t图像正确的是(时间单位为Lv)(

A.A B.B

C.C D.D

7.(多选)如图甲所示,三角形线圈abc水平放置,在线圈所在区域存在一变化的磁场,其变化规律如图乙所示。线圈在外力作用下处于静止状态,规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向,垂直ab边斜向下的受力方向为正方向,线圈中感应电流沿abca方向为正方向,则线圈内电流及ab边所受安培力随时间变化规律的图像是()

A.A B.B

C.C D.D

B级综合提升练

8.(多选)(2025·安徽合肥模拟)如图所示,磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中放置两个半径分别为L、2L的金属圆环,两金属圆环处于同一水平面内且圆心均为O点,长为2L的金属导体棒aO在两金属圆环上绕O点匀速转动,b点为导体棒的中点。已知导体棒的电阻、定值电阻R1和R2的阻值均为R,导体棒始终与两金属圆环接触良好且a点转动的线速度大小为v,其他电阻不计。在导体棒转动一圈的过程中,下列说法正确的是()

A.导体棒上a、b两点间的电压为3

B.导体棒aO所受安培力的功率为9

C.通过电阻R1的电荷量为3π

D.电阻R1产生的热量为9π

9.(多选)(2025·陕西铜川模拟)如图所示,宽为L=1.0m的光滑平行导轨沿水平方向固定,导轨的左端连接一阻值为R=0.6Ω的定值电阻,长度为L=1.0m、阻值为r=0.2Ω、质量为m=0.5kg的导体棒PQ垂直导轨放置,整个空间存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.8T,从t=0时刻开始在导体棒施加一水平向右的外力F,使导体棒PQ由静止开始向右以a=1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,导体棒向右运动x=12m时将外力F撤走,经过一段时间导体棒停止运动,导轨的电阻忽略不计,整个过程中导体棒始终保持与导轨有良好的接触且不发生转动。则下列说法正确的是()

A.外力F随时间的变化关系为F=(1.2t