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1、【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】1/10 2020高考物理一轮复习专题 10-7 电磁感应中的电路问题千题精练编 辑：_时 间：_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】2/10 一选择题1.（20 xx 洛阳联考）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为 r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间 t 的变化关系为 Bkt(常量 k0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为 R0，滑动片 P位于滑动变阻器中央，定值电阻 R1R0、R2。闭合开关 S，电压表的示数为U，不考虑虚线 MN右侧导体的感应电动势，则()A.R2 两端的电压为U7B.电容器的 a 极
2、板带正电C.滑动变阻器 R的热功率为电阻R2的 5 倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL2【参考答案】AC【名师解析】由法拉第电磁感应定律EnnS有 Ekr2，D错误；因 k0，由楞次定律知线框内感应电流沿逆时针方向，故电容器b 极板带正电，B错误；由题图知外电路结构为R2与 R的右半部并联，再与R的左半部、R1相串联，故R2两端电压 U2 U，A正确；设 R2消耗的功率为 PIU2，则 R消耗的功率P2I 2U2 IU25P，故 C正确。2.(20 xx 保定模拟)如图 6 所示为有理想边界的两个匀强磁场，磁感应强度均为 B0.5 T，两边界间距 s0.1 m，一边长 L0.2 m 的正方
3、形线框 abcd 由粗细均匀的电阻丝围成，总电阻为R0.4，现使线框以v2 m/s 的速度从位【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】3/10 置匀速运动到位置，则下列能正确反映整个过程中线框a、b 两点间的电势差 Uab随时间 t 变化的图线是()图 6【参考答案】A3(20 xx 焦作一模)(多选)如图 8 所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为 l 1 m，cd 间、de 间、cf 间分别接着阻值 R10 的电阻。一阻值 R10 的导体棒 ab 以速度 v4 m/s 匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。
4、下列说法正确的是()图 8A.导体棒 ab 中电流的流向为由b 到 aB.cd 两端的电压为 1 VC.de 两端的电压为 1 VD.fe 两端的电压为 1 V【参考答案】BD4.如图所示，abcd 为一矩形金属线框，其中abcdL，ab 边接有定值电阻R，cd 边的质量为 m，其他部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下的初速度v0，【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】4/10 当 cd 边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为 Q，此过程及以
5、后的运动过程中 ab 边未进入磁场、cd 边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是()A初始时刻 cd 边所受安培力的大小为mgB线框中产生的最大感应电流可能为BLv0RC在 cd 边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于mv02QD在 cd 边反复运动过程中，R中产生的电热最多为mv02【参考答案】BC5(20 xx河南保定高三调研)(多选)如图所示，在倾角为30的斜面上固定一电阻不计的光滑平行金属导轨，其间距为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与斜面垂直(图中未画出)。质量为 m、阻值大小也为 R的金属棒 ab与固定
6、在斜面上方的劲度系数为k的绝缘弹簧相接，弹簧处于原长并被锁定。现解除锁定的同时使金属棒获得沿斜面向下的速度v0，从开始运动到停止运动的过程中金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，在上述过程中()A开始运动时金属棒与导轨接触点间电压为BLv02B通过电阻 R的最大电流一定是BLv02RC通过电阻 R的总电荷量为mgBL4kRD回路产生的总热量小于mv m2g24k【参考答案】ACD【名师解析】开始时金属棒切割磁感线产生电动势EBLv0，则金属棒与导轨接触点间电压为 U0.5E，选项 A对；金属棒释放时，受到沿斜面向上的安培力与【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大
7、同仁惠存！】5/10 沿斜面向下的重力分力，因不知二力大小关系，则不能确定通过R的最大电流，选项 B错；由于金属棒在运动过程中受到安培力作用，最终金属棒静止，则金属棒沿斜面下滑距离为d，应用电流定义式和法拉第电磁感应定律可知通过R的电荷量 q，选项 C对；从开始到停止，设回路产生的热量为Q、金属棒静止时弹簧弹性势能为Ep，对金属棒和回路应用功能关系可知Q Epmgdsin mv，则 Q mv Ep，选项 D对。6(20 xx新疆一测)如图所示，用粗细均匀，电阻率也相同的导线绕制的直角边长为 l 或 2l 的四个闭合导体线框a、b、c、d，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时
8、，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud，下列判断正确的是()AUaUbUcUd B UaUbUdUcCUa UbUc Ud DUbUaUdUc【参考答案】B 7(20 xx河北八校联考)如图所示，相距 L 的两平行光滑金属导轨MN、PQ间接有两定值电阻R1和 R2，它们的阻值均为R。导轨间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m、电阻也为 R的金属棒在恒力 F的作用下由静止开始运动，运动距离x 时恰好达到稳定速度v。运动过程中金属棒与导轨始终接触良好，则在金属棒由静止开始运动到速度达到稳定的过程中()A电阻 R1上产生的焦耳热为Fxmv2B电阻 R1上产生
9、的焦耳热为Fxmv2C通过电阻 R1的电荷量为BLxR【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】6/10 D通过电阻 R1的电荷量为BLx3R【参考答案】AD 8(20 xx湖南长沙一中月考)如图所示，两根等高光滑的圆弧轨道半径为r、间距为 L，轨道的电阻不计。在轨道的顶端连有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd 开始，在拉力作用下以速率v0 沿轨道向上做匀速圆周运动至 ab 处，则该过程中()A通过 R的电流方向为 f ReB通过 R的电流方向为 eRfCR上产生的热量为 rD通过 R的电荷量为BLr
10、2R【参考答案】BC【名师解析】由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，A错误，B正确；通过R的电荷量 q，D错误；金属棒产生的瞬时感应电动势EBLv0cos t，有效值 E有，R上产生的热量 Q,R)t,2R)，C正确。9(20 xx江苏单科，9)如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与 I 成正【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】7/10 比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH满足：UH k，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离。电阻R
11、远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则()A霍尔元件前表面的电势低于后表面B若电源的正负极对调，电压表将反偏CIH 与 I 成正比D电压表的示数与RL消耗的电功率成正比【参考答案】CD 10.(多选)如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间 t 的变化关系为 Bkt(常量 k0)。回路中滑动变阻器 R的最大阻值为 R0，滑动片 P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2。闭合开关 S，电压表的示数为U，不考虑虚线 MN右侧导体的感应电动势，则()A.R2 两端的电压为U7B.电容器的 a 极板带正电C.滑动变阻器 R的热功率为电阻R2的
12、5 倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL2【参考答案】AC11.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线 MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】8/10 电容器的电容为C，除电阻 R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN 一初速度，使导线 MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度 v 向右做匀速运动时()A.电容器两端的电压为零B.电阻两端的电压为BLvC.电容器所带电荷量为CBLvD.为保持 MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2vR【参考答案】C二计算题1(20 xx唐
13、山模拟)在同一水平面上的光滑平行导轨P、Q相距 l 1 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，R3 2，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m 11014kg、电荷量 q11014C的微粒恰好静止不动。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 两端的路端电压；(3)金属棒 ab 运动的速度。【名师解析】(1)负电荷受到重力和电场力
14、的作用处于静止状态，因为重力竖直向下，所以电场力竖直向上，故M板带正电。ab 棒向右做切割磁感线运动产生【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】9/10 感应电动势，ab 棒等效于电源，感应电流方向由ba，其 a 端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下。(2)微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态，根据平衡条件有mg Eq又 EUMNd所以 UMN 0.1 VR3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流为 I 0.05 A则 ab 棒两端的电压为 UabUMN I 0.4 V。(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势EBlv由闭合电路欧姆定律得EUabIr 0.
15、5 V联立解得 v1 m/s。答案：(1)竖直向下(2)0.4 V(3)1 m/s12.(12 分)如图 11 所示，R15，R2 6，电压表与电流表的量程分别为010 V 和 03 A，电表均为理想电表。导体棒ab 与导轨电阻均不计，且导轨光滑，导轨平面水平，ab 棒处于匀强磁场中。(1)当变阻器 R接入电路的阻值调到30，且用 F140 N 的水平拉力向右拉ab 棒并使之达到稳定速度v1 时，两表中恰好有一表满偏，而另一表又能安全使用，则此时 ab 棒的速度 v1 是多少？(2)当变阻器 R接入电路的阻值调到3，且仍使 ab 棒的速度达到稳定时，两表中恰有一表满偏，而另一表能安全使用，则此时作用于ab 棒的水平向右的拉力 F2是多大？(2)利用假设法可以判断，此时电流表恰好满偏，即I2 3 A，此时电压表的示数为 U2I2R 并6 V，可以安全使用，符合题意。由 FBIl 可知，稳定时 ab 棒受到的拉力与ab 棒中的电流成正比，所以【本资料精心搜集整理而来，欢迎广大同仁惠存！】10/10 F2F140 N60 N。答案(1)1 m/s(2)60 N