新高考物理一轮复习分层提升练习专题63 电磁感应中的电路和图像问题（原卷版）.doc

专题63电磁感应中的电路和图像问题

导练目标

导练内容

目标1

电磁感应中的电路问题

目标2

电磁感应中的图像问题

【知识导学与典例导练】

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．“三步走”分析电路为主的电磁感应问题

【例1】如图所示，水平放置的平行光滑导轨左端连接开关K和电源，右端接有理想电压表。匀强磁场垂直于导轨所在的平面。ab、cd两根导体棒单位长度电阻相同、单位长度质量也相同，ab垂直于导轨，cd与导轨成60°角。两棒的端点恰在导轨上，且与导轨接触良好，除导体棒外，其余电阻不计。下列说法正确的是（）

A．闭合开关K瞬间，两棒所受安培力大小相等

B．闭合开关K瞬间，两棒加速度大小相等

C．断开开关K，让两棒以相同的速度水平向右切割磁感线，电压表无示数

D．断开开关K，固定ab，让cd棒以速度v沿导轨向右运动时电压表示数为SKIPIF10；固定cd，让ab棒以速度v沿导轨向右运动时电压表示数为SKIPIF10，则SKIPIF10

【例2】如图甲所示，面积S＝0.2m2的线圈，匝数n＝630匝，总电阻r＝1.0Ω，线圈处在变化的磁场中，设磁场垂直纸面向外为正方向，磁感应强度B随时间t按图乙所示规律变化，方向垂直线圈平面，图甲中传感器可看成一个纯电阻R，并标有“3V0.9W”，滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”则下列说法正确的是（）

A．电流表的电流方向向左

B．为了保证电路的安全，电路中允许通过的最大电流为1A

C．线圈中产生的感应电动势随时间在变化

D．若滑动变阻器的滑片置于最左端，为了保证电路的安全，图乙中的t0最小值为40s

电磁感应中的图像问题

电磁感应图像类选择题的常用解法：

(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项。

(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图像进行分析和判断。

【例3】如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流顺时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是（）

A． B．

C． D．

【例4】如图所示，在光滑的水平桌面上放置有一个由同种材料制成的粗细均匀的金属线框，总电阻为R。SKIPIF10，SKIPIF10，各边交界处均为直角。竖直向下的匀强磁场磁感应强度大小为B，其左边界与线框SKIPIF10边平行，其他方向上足够宽广。外力作用下，让线框沿SKIPIF10方向以速度SKIPIF10匀速进入磁场，SKIPIF10边与磁场左边界重合时开始计时，则金属线框进入磁场的整个过程中，A、C间电势差SKIPIF10，SKIPIF10边所受安培力F随时间t变化的图像中正确的是（）

A． B．

C． D．

【例5】如图1所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭合导线框abcd的边长为l，从bc边距离地面高为h处将其由静止释放，已知hdl。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中，导线框的v-t图像如图2所示。重力加速度为g，不计空气阻力，以下有关这一过程的判断正确的是（）

A．t1~t2时间内导线框受到的安培力逐渐增大

B．磁场的高度SKIPIF10可以用SKIPIF10图中阴影部分的面积表示

C．导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量

D．导线框产生的焦耳热大于SKIPIF10

【例6】如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成SKIPIF10角，M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方SKIPIF10变化的关系如图乙所示。下列关于穿过回路abPMa的磁通量SKIPIF10、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变