第十章 专题突破7 电磁感应中的电路和图象问题-2021高考物理【优化探究】一轮总复习课时作业（沪科版）

[课时作业·巩固提升]　　　　　　　　　　　　　　　精选名校试题　考点全面覆盖 [基础题组] 一、单项选择题 1．如图所示是两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域．当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为(　　)[来源:学§科§网Z§X§X§K] A.EE　　　　　　　　 B. C.E D．E 解析：a、b间的电势差等于路端电压，而小环电阻占电路总电阻的E，B正确． ，故Uab＝ 答案：B 2.(2020·上海闵行区模拟)如图所示，在外力的作用下，导体杆OC可绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，A、O间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为(　　) A. B. C. D. 解析：因为OC是匀速转动的，根据能量守恒可得，P外＝P电＝，选项C正确． ，联立解得P外＝，又因为E＝Br· 答案：C 3．如图所示，PN与QM两平行金属导轨相距1 m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6 Ω，ab杆的电阻为2 Ω，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1 T．现ab以恒定速度v＝3 m/s匀速向右运动，这时ab杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等．则(　　) A．R2＝6 Ω B．R1上消耗的电功率为0.75 W C．a、b间电压为3 V D．拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N 解析：杆ab消耗的功率与R1、R2消耗的功率之和相等，则＝0.375 W，故B、C错误；F拉＝F安＝BIab·l＝0.75 N，故D正确． ＝0.75 A，Uab＝E－Iab·Rab＝1.5 V，PR1＝＝Rab，解得R2＝3 Ω，故A错误；E＝Blv＝3 V，则Iab＝ 答案：D 4．(2020·东北三省四市模拟)如图所示，一个各短边边长均为L、长边边长为3L的导线框，以速度v匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面，导线框沿纸面运动，开始时导线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差Uab随时间t变化关系图像正确的是(　　) 解析：0～L过程中，ab边切割磁感线产生的感应电动势E1＝BLv，a点电势高于b，则Uab＝BLv，故D正确，A、B、C错误． ×3BLv＝BLv；L～2L过程中感应电动势E2＝2BLv，a点电势低于b，则Uab＜0；2L～3L过程中，最左边切割磁感应线产生的感应电动势E3＝3BLv，a点电势高于b，则Uab＝ 答案：D 5．(2020·山东泰安高三检测)如图所示，用粗细均匀、电阻率也相同的导线绕制的直角边长为l或2l的四个闭合导体线框a、b、c、d，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud，下列判断正确的是(　　) A．Ua＜Ub＜Uc＜Ud B．Ua＜Ub＜Ud＜Uc C．Ua＝Ub＜Uc＝Ud D．Ub＜Ua＜Ud＜Uc 解析：由电阻定律，各个线框的电阻分别为Ra＝ρ，M、N两点间的电压分别为Ua＝Ea－Iara，Ub＝Eb－Ibrb，Uc＝Ec－Icrc、Ud＝Ed－Idrd，分别代入数据，可知Ua＜Ub＜Ud＜Uc，故选项B正确． ，Id＝，Ic＝，Ib＝，各边产生的感应电动势分别为Ea＝Blv，Eb＝Blv，Ec＝2Blv，Ed＝2Blv，由闭合电路的欧姆定律知，各线框中的感应电流分别为Ia＝，rd＝ρ，rc＝ρ，rb＝ρ，设线框刚进入磁场时的速度为v，各线框MN边有效切割长度分别为l、l、2l、2l，各线框MN边的内阻分别为ra＝ρ，Rd＝ρ，Rc＝ρ，Rb＝ρ 答案：B 二、多项选择题 6．(2020·东北三校联考)如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串接电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中．现对金属杆施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动．在运动过程中，金属杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图像可能正确的是(　　) 解析：对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动．由于金属杆切割磁感线产生感应电动势和感应电流，受到随速度的增大而增大的安培力作用，所以金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当安培力增大到等于水平方向的恒力F时，金属杆做匀速直线运动，v­t图像A正确，B错误．根据焦耳定律得E＝I2Rt＝t，由此可知当金属杆速度逐渐增大时，E­t图像的斜率逐渐增大，当金属杆匀速运动时，E与t成