2022年高考物理一轮复习配套习题：选修3-2 第十章 专题突破.pdfVIP

专题突破电磁感应定律的综合应用

突破一电磁感应中的电路问题

1．电磁感应中电路知识的关系图

2．解决电磁感应中的电路问题三步骤

【例1】(多选)如图1所示，光滑的金属框CDEF水平放置，宽为L，在E、F

间连接一阻值为R的定值电阻，在C、D间连接一滑动变阻器R(0≤R≤2R)。

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框内存在着竖直向下的匀强磁场。一长为L，电阻为R的导体棒AB在外力作用

下以速度v匀速向右运动，金属框电阻不计，导体棒与金属框接触良好且始终垂

直，下列说法正确的是()

图1

A．ABFE回路的电流方向为逆时针，ABCD回路的电流方向为顺时针

B．左右两个闭合区域的磁通量都在变化且变化率相同，故电路中的感应电动势

大小为2BLv

C．当滑动变阻器接入电路中的阻值R＝R时，导体棒两端的电压为BLv

1

D．当滑动变阻器接入电路中的阻值R＝时，滑动变阻器有最大电功率且为

1

解析根据楞次定律可知，A正确；根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E

＝BLv，故B错误；R1＝R时，外电路总电阻R外＝，故导体棒两端的电压即

端电压应等于BLv，故C错误；该电路电动势E＝BLv，电源内阻为R，求解滑

动变阻器的最大电功率时，可以将导体棒和电阻R看成新的等效电源，等效内

阻为，故当R1＝时，等效电源输出功率最大，即滑动变阻器电功率最大，最

大值Pm＝＝＝，故D正确。

答案AD

1．(多选)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r、电

阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装

置的俯视图如图2所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，

方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属

棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导

轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是()

图2

A．金属棒中电流从B流向A

B．金属棒两端电压为Bωr2

C．电容器的M板带负电

D．电容器所带电荷量为CBωr2

解析根据右手定则可知金属棒中电流从B流向A，选项A正确；金属棒转动

2

产生的电动势为E＝Br＝Bωr，切割磁感线的金属棒相当于电源，金

2

属棒两端电压相当于电源的路端电压，因而U＝E＝Bωr，选项B正确；

金属棒A端相当于电源正极，电容器M板带正电，选项C错误；由C＝可得

2

电容器所带电荷量为Q＝CBωr，选项D错误。

答案AB

2．(多选)如图3甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够

持续发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的导电圆

环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴OO以角速度ω逆时针匀速转

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(俯视)。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角。

在圆环左半部分张角也为120°角的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平