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2025版高考物理一轮复习练习题含答案解析
热点专题十八电磁感应的电路及图像问题
素养目标1.掌握电磁感应中电路问题的分析方法。2.会计算电磁感应电路问题
中电压、电流、电荷量、热量等物理量。3.能够通过电磁感应图像,读取相关信
息,应用物理规律求解问题。
热点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.解决电磁感应中电路问题的基本思路
考向感生电动势的电路分析
例1(2022·南京模拟)如图1甲所示,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的磁场,
磁场变化规律如图乙所示,面积为S的单匝金属线框处在磁场中。线框与电阻R
R
相连,若金属框的电阻为,下列说法正确的是()
2
图1
A.流过电阻R的感应电流方向由b到a
B.线框cd边受到的安培力方向向上
BS
C.感应电动势大小为0
t0
3BS
D.a、b间电压大小为0
2t0
答案C
解析由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针,所以通过R的电流方向为a→b,
故A错误;根据左手定则可知,线框cd边受到的安培力方向向下,故B错误;
ΦBS
0
由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势为E=n=,故C正确;由闭合电
tt0
E2BS
0
路欧姆定律可得I=,R两端的电压为U=IR=,故D错误。
R+R3t0
2
考向动生电动势的电路分析
例2在同一水平面的光滑平行导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图2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d=10mm,定值电阻
R=R=12Ω,R=2Ω,金属棒ab的电阻r=2Ω,其他电阻不计。磁感应强度
123
B=0.5T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
-14-14
浮于电容器两极板之间,质量m=1×10kg,电荷量q=-1×10C的微粒恰
2
好静止不动,g取10m/s,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:
图2
(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。
答案(1)竖直向下(2)0.4V(3)1m/s
解析(1)负电荷受到重力和静电力的作用处于静止状态,因为重力竖直向下,所
以静电力竖直向上,故M板带正电。ab棒向右做切割磁感线运动产生感应电动
势,ab棒等效于电源,感应电流方向由b→a,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)微粒受到重力和静电力的作用处于静止状态,根据平衡条件有mg=qE
UMNmgd
又E=,所以U==0.1V
MN
dq
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