高考物理一轮复习 课时跟踪检测（三十二）电磁感应中的电路和图像问题（含解析）-人教版高三物理试题VIP免费

课时跟踪检测（三十二）电磁感应中的电路和图像问题对点训练：电磁感应中的电路问题1．[多选]在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝1.0Ω，R1＝4.0Ω，R2＝5.0Ω，C＝30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。下列说法中正确的是()A．螺线管中产生的感应电动势为1VB．闭合S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5×10－2WC．电路中的电流稳定后电容器下极板带正电D．S断开后，流经R2的电荷量为1.8×10－5C解析：选CD根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为E＝n＝nS＝1500××20×10－4V＝1.2V，A错误；根据闭合电路欧姆定律得电路中的电流I＝＝A＝0.12A，R1消耗的功率P＝I2R1＝0.122×4W＝5.76×10－2W，B错误；根据楞次定律，螺线管感应电动势为逆时针方向(俯视)，即等效电源为上负下正，所以电路中电流稳定后电容器下极板带正电，C正确；S断开后，流经R2的电荷量即为S闭合时C板上所带电荷量Q，电容器两端的电压等于R2两端电压，故U＝IR2＝0.6V，流经R2的电荷量Q＝CU＝1.8×10－5C，D正确。2．[多选]如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨间距d＝0.5m，导轨右端连接一阻值为4Ω的小灯泡L，在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，CF长为2m。在t＝0时刻，金属棒ab从图示位置由静止在恒力F作用下向右运动，t＝4s时进入磁场，并恰好以v＝1m/s的速度在磁场中匀速运动到EF位置。已知ab金属棒电阻为1Ω，下列分析正确的是()A．0～4s内小灯泡的功率为0.04WB．恒力F的大小为0.2NC．金属棒的质量为0.8kgD．金属棒进入磁场后小灯泡的功率为0.06W解析：选ABC金属棒未进入磁场时，电路总电阻为：R总＝RL＋Rab＝5Ω，回路中感应电动势为：E1＝＝＝×2×0.5V＝0.5V，灯泡中的电流强度为：I＝＝A＝0.1A，小灯泡的功率为PL＝I2RL＝0.04W，选项A正确；因金属棒在磁场中匀速运动，则F＝BI′d，又I′＝＝0.2A，代入数据解得：F＝0.2N，选项B正确；金属棒未进入磁场时的加速度a＝＝m/s2＝0.25m/s2，金属棒的质量m＝＝kg＝0.8kg，选项C正确；金属棒进入磁场后小灯泡的功率PL′＝I′2RL＝0.22×4W＝0.16W，选项D错误。3.如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距1m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6Ω。金属杆ab的电阻为2Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T。现ab杆以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等，求：(1)R2的阻值；(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？(3)拉ab杆的水平向右的外力F为多大？解析：(1)ab切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，R1与R2并联组成外电路，由题意可知内、外电路的功率相等，则内、外电路的电阻相等，有＝r，代入数据解得R2＝3Ω。(2)感应电动势E＝BLv＝1×1×3V＝3V，总电流I＝＝A＝0.75A，路端电压：U＝IR外＝0.75×2V＝1.5V，R1消耗的功率为P1＝＝W＝0.375W，R2消耗的功率为P2＝＝W＝0.75W。(3)拉ab杆的水平向右的外力：F＝BIL＝1×0.75×1N＝0.75N。答案：(1)3Ω(2)0.375W0.75W(3)0.75N对点训练：电磁感应中的图像问题4．[多选]如图甲所示，一固定的矩形导体线圈abdc竖直放置，线圈的两端M、N接一理想电压表，线圈内有一垂直线圈平面向外的均匀分布的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化，下列说法正确的是()A．测电压时电压表“＋”接线柱接N端B．M端的电势高于N端的电势C．在0～0.4s时间内磁通量的变化量为0.3WbD．电压表读数为0.25V解析：选AD由楞次定律可得感应电流的方向为顺时针，线圈等效为电源，而电源中电流由低电势流向高电势，则M端比N端的电势低，所以电压表“＋”接线柱接N端，故A正确，B错误；由题图可知，在0～0.4s时间内磁通量的变化量为0.1Wb，故C错误；整个线圈磁通量的变化率为＝Wb/s＝0.25Wb/s，感应电动势E＝n＝1×0.25V＝0.25V，电压表所测即为电动势0.25V，故D正确。5．[多选]有一变化的匀强磁场垂直于如图甲所示的线圈平面，若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度B的正方向，电流从a...