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1、专题10.3 电磁感应中的电路与图象问题 1(浙江省温州一中2019届期中)如图甲所示为n50匝的圆形线圈M,它的两端点C、D与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则C、D两点的电势高低与电压表的读数为()甲 乙ACD,20 V BCD,10 V CCD,20 V DCD,10 V2(黑龙江省鹤岗一中2019届期末)如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(aOb90)a、b两点恰到磁场边界时,a、b两点的电势差为()ABRv BBRv CBRv DBRv3. (吉林省辽源一中2019届期末)图示有三个有
2、界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值,外力F向右为正。则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间t变化的规律图象的是()A B C D4(江西省南昌二中2019届期中)空间内存在一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场区域的横截面为等腰直角三角形,底边水平,其斜边长度为L。一正方形导体框边长也为L,开始时正方形
3、导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合,如图所示。从图示位置开始计时,正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场。若导体框中的感应电流为i,a、b两点间的电压为uab,感应电流取逆时针方向为正,则在导体框穿越磁场的过程中,下列i、uab随时间的变化规律正确的是()A B C D5. (山东省枣庄八中2019届期末)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n1 500匝,横截面积S20 cm2.螺线管导线电阻r1 ,R14 ,R25 ,C30 F.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则下列说法中正确的是()A螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB闭合S,电路中的
4、电流稳定后电容器上极板带正电C电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率为5102 WDS断开后,通过R2的电荷量为1.8105 C6. (四川省德阳一中2019届期中)将一段导线绕成图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场,以向里为磁场的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,能正确反映F随时间t变化的图象是()7. (海南省海口一中2019届期末)如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线
5、框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行,线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大,不计空气阻力影响,则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律() A B C D8. (宁夏银川一中2019届期中)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,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律变化时,下列选项中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()9. (云南省曲靖一中2019届期末)如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度为a,一正三角形(高为a)导线框ABC
6、从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图是下图中的()A B C D10. (广西省贺州一中2019届期中)如图所示为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L.在磁场区域的左侧边界处有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时的磁通量为正值,外力F向右为正则以下能反映线框中的磁通量、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化规律的图象是()
7、11(甘肃省兰州一中2019届高三模拟)如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n100,线圈的面积S200 cm2,线圈的电阻r1 ,线圈外接一个阻值R4 的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示下列说法中正确的是()A线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B电阻R两端的电压随时间均匀增大C线圈电阻r消耗的功率为4104 W D前4 s内通过R的电荷量为4104 C12. (陕西省安康一中2019届高三模拟)如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R1和R2,且R16 ,ab杆的电阻为2 ,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨
8、平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T现ab以恒定速度v3 m/s匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等则()AR26 BR1上消耗的电功率为0.75 WCa、b间电压为3 V D拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N13(广东省云浮一中2019届高三模拟)如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处在y轴的右侧,在、象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行t0时刻,线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域取沿abcd
9、a方向的感应电流为正,则在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab随时间t变化的图线是下图中的()14(广东省梅州一中2019届高三模拟)如图所示,一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动,OA2OC2L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,金属棒转动的角速度为 、电阻为r,内、外两金属圆环分别与C、A良好接触并各引出一接线柱与外电阻R相接(没画出),两金属环圆心皆为O且电阻均不计,则()A金属棒中有从A到C的感应电流 B外电阻R中的电流为IC当rR时,外电阻消耗功率最小 D金属棒AC间电压为15(安徽省六安一中2019届高三模拟)如图所示的电路
10、中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,L1、L2和L3是3个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源在t0时刻,闭合开关S,电路稳定后在t1时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过L1、L2的电流方向为正方向,分别用I1、I2表示流过L1和L2的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是()16(安徽省芜湖一中2019届高三模拟)如图所示,金属杆ab、cd置于平行轨道MN、PQ上,可沿轨道滑动,两轨道间距l0.5 m,轨道所在空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度B0.5 T,用力F0.25 N向右水平拉杆ab,若ab、cd与轨道间的滑动摩擦力分别为Ff10.15 N、Ff20.1
11、N,两杆的有效电阻R1R20.1 ,设导轨电阻不计,ab、cd的质量关系为2m13m2,且ab、cd与轨道间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等求: (1)此两杆之间的稳定速度差;(2)若F0.3 N,两杆间稳定速度差又是多少?17(福建省泉州一中2019届高三模拟)某兴趣小组用电流传感器测量某磁场的磁感应强度实验装置如图甲,不计电阻的足够长光滑金属导轨竖直放置在匀强磁场中,导轨间距为d,其平面与磁场方向垂直电流传感器与阻值为R的电阻串联接在导轨上端质量为m、有效阻值为r的导体棒AB由静止释放沿导轨下滑,该过程中电流传感器测得电流随时间变化规律如图乙所示,电流最大值为Im.棒下滑过程中与导轨保持垂直
12、且良好接触,不计电流传感器内阻及空气阻力,重力加速度为g.(1)求该磁场磁感应强度的大小;(2)求在t1时刻棒AB的速度大小;(3)在0t1时间内棒AB下降了h,求此过程电阻R产生的电热18(浙江省宁波一中2019届高三模拟)在同一水平面上的光滑平行导轨P、Q相距l1 m,导轨左端接有如图所示的电路其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d10 mm,定值电阻R1R212 ,R32 ,金属棒ab的电阻r2 ,其他电阻不计磁感应强度B0.5 T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间的质量为m11014 kg、电荷量为q11014 C的微粒恰好静止不
13、动取g10 m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且速度保持恒定试求:(1)匀强磁场的方向;(2)ab两端的电压;(3)金属棒ab运动的速度大小1.(2019新课标全国卷)如图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为,导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直,在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放,两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度变小恰好为零,从PQ进入磁场开始计时,到MN离开磁场区域为止,流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是( )2.(2018全国卷)如图(a),在
14、同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势()(a) (b)A在t时为零 B在t时改变方向C在t时最大,且沿顺时针方向 D在tT时最大,且沿顺时针方向3.(2017全国卷)两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1 m、总电阻为0.005 的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图(a)所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t0时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势
15、取正)。下列说法正确的是()(a) (b)A磁感应强度的大小为0.5 TB导线框运动速度的大小为0.5 m/sC磁感应强度的方向垂直于纸面向外D在t0.4 s至t0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N4. (2017江苏卷)如图所示,两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值为R的电阻质量为m的金属杆静置在导轨上,其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后,金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计,导轨光滑且足够长,杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求:(1)MN刚扫过金属杆时,杆中感应电流的大小I;(2)MN刚扫过金属杆时,杆的加速度大小a;(3)PQ刚要离开金属杆时,感应电流的功率P.5.(2016浙江高考)如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则()A两线圈内产生顺时针方向的感应电流 Ba、b线圈中感应电动势之比为91Ca、b线圈中感应电流之比为34 Da、b线圈中电功率之比为31