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课时分层作业(三十六)电磁感应中的图像和电路问题
基础性题组
1.
通过某单匝闭合线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示,下列说法正确的是()
A.0~0.3s内线圈中的感应电动势在均匀增加
B.第0.6s末线圈中的感应电动势是4V
C.第0.9s末线圈中的瞬时感应电动势比第0.2s末的小
D.第0.2s末和第0.4s末的瞬时感应电动势的方向相同
2.如图所示,一底边长为L,底边上的高也为L的等腰三角形导体线框以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过长为2L、宽为L的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.t=0时刻,三角形导体线框的底边刚进入磁场,取沿逆时针方向的感应电流为正方向,则在三角形导体线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图线可能是()
3.如图甲所示,矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中,磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示.规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,水平向右为安培力的正方向,在0~4s内,线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是()
4.[2022·北京调研]如图所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1m,cd间、de间、cf间分别接着阻值R=10Ω的电阻.一阻值R=10Ω的导体棒ab以速度v=4m/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=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场.下列说法中正确的是()
A.导体棒ab中电流的流向为由b到a
B.cd两端的电压为1V
C.de两端的电压为1V
D.fe两端的电压为3V
5.如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直.两个磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽.现有一个菱形导线框abcd,ac长为2a,从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域.若以逆时针方向为电流的正方向,则线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图像中正确的是选项图中的()
6.半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上竖直固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的水平平行金属板连接,两板间距为d,如图甲所示,有一变化的磁场垂直于纸面,规定方向向里为正,变化规律如图乙所示,在t=0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q的静止微粒,则以下说法正确的是()
A.第2s内上极板为正极
B.第3s内上极板为负极
C.第2s末微粒回到了原来位置
D.第3s末两极板之间的电场强度大小为eq\f(0.2πr2,d)
7.
(多选)如图所示,一不计电阻的导体圆环,半径为r、圆心在O点,过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条,辐条与圆环接触良好,现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中,磁场边界恰与圆环直径在同一直线上,现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动,右侧电路通过电刷与圆环中心和环的边缘相接触,R1=eq\f(R,2),S处于闭合状态,不计其他电阻,则下列判断正确的是()
A.通过R1的电流方向为自下而上
B.感应电动势大小为2Br2ω
C.理想电压表的示数为eq\f(1,6)Br2ω
D.理想电流表的示数为eq\f(4Br2ω,3R)
综合性题组
8.如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态.上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示.t=0时刻,悬线的拉力为F.CD为圆环的直径,CD=d,圆环的电阻为R.下列说法正确的是()
A.eq\f(T,4)时刻,圆环中有逆时针方向的感应电流
B.eq\f(3T,4)时刻,C点的电势低于D点
C.悬线拉力的大小不超过F+eq\f(πBeq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))d3,4TR)
D.0~T时间内,圆环产生的热量为eq\f(π2Beq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))d4R,32T)
9.(多选)如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型,假设汽车启动过程中所受阻力F阻恒定;如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨,导轨间距为L,左端接有定值电阻R,导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动,导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好.图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v-t图像.则下列关于汽车和导体棒运动的说法中正确的是()
A.vm1=eq\f(P,F阻)
B.vm2=eq\f(FR,B2L2)
C.若图3中的t1已知,则根据题给信息可求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x1=eq
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