2022届高考物理第一轮复习-课时跟踪检测(三十二)-电磁感应中的电路和图像问题.docx

课时跟踪检测(三十二)　电磁感应中的电路和图像问题

一、单项选择题
1.边长为a的闭合金属正三角形框架，左边竖直且与磁场右边界平行，完全处于垂直框架平面对里的匀强磁场中。现把框架匀速水平向右拉出磁场，如图2所示，则下列图像与这一过程相符合的是(　　)

图2

图3
2．(2022·江南十校联考)如图4所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线外形，它通过两个小金属环与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d。右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面对里的匀强磁场，磁场区域的宽度为。现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t＝0时刻a环刚从O点进入磁场区域。则下列说法正确的是(　　)

图4
A．t＝时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B．t＝时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
C．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开头转变方向
D．t＝时刻，回路中的感应电流第一次开头转变方向
3. (2021·新课标全国卷Ⅰ)如图5所示，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开头计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是(　　)

图5

图6
4．(2021·山东高考)将一段导线绕成图7甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面对里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。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变化的图像是(　　)

图7

图8
二、多项选择题
5．(2022·焦作一模)如图10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R＝10 Ω的电阻。一阻值R＝10 Ω的导体棒ab以速度v＝4 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B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是(　　)

图10
A．导体棒ab中电流的流向为由b到a
B．cd两端的电压为1 V
C．de两端的电压为1 V
D．fe两端的电压为1 V

答 案
1．选B　该过程中，框架切割磁感线的有效长度等于框架与磁场右边界两交点的间距，依据几何关系有l有＝x，所以E电动势＝Bl有v＝Bvx∝x，选项A错误，B正确；F外力＝＝∝x2，选项C错误；P外力功率＝F外力v∝F外力∝x2，选项D错误。
2．选D　在t＝时刻导线有进入磁场，切割磁感线的有效长度为零，故回路中感应电动势为零，依据右手定则可知在0～时间内回路中的感应电流沿杆从a到b，以后将改为从b到a，故选项A、C错，D对。在t＝时刻导线有进入磁场，切割磁感线的有效长度为d，故回路中感应电动势为Bdv，B错。
3．选A　设金属棒MN向右匀速运动的速度为v，金属棒电阻率为ρ，金属棒截面积为S，∠bac＝2θ。在t时刻MN产生的感应电动势为：E＝2Bv2ttan θ，回路中电阻为R＝ρ，由I＝可得：I＝，故选项A正确。
4．选B　本题考查电磁感应中的图像问题，意在考查考生利用法拉第电磁感应定律及楞次定律、左手定则处理电磁感应综合问题的力气。0～时间内，依据法拉第电磁感应定律及楞次定律可得回路的圆环形区域产生大小恒定的、顺时针方向的感应电流，依据左手定则，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向左的恒定的安培力；同理可得～T时间内，ab边在匀强磁场Ⅰ中受到水平向右的恒定的安培力，故B项正确。
5．选BD　由右手定则可知ab中电流方向为a→b，A错误。导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E＝Blv，ab为电源，cd间电阻R为外电路负载，de和cf间电阻中无电流，de间无电压，因此cd和fe两端电压相等，即U＝×R＝＝1 V，B、D正确，C错误。