专题强化训练二 电磁感应的中的图像和电路问题-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第二册）

专题强化训练二：电磁感应的中的图像和电路问题 考点一： 电磁感应中的电路问题 1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。 (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路。 2．电源电动势和路端电压 (1)电动势：E＝Blv或E＝n。(2)路端电压：U＝IR＝E－Ir。 2．解决电磁感应中的电路的步骤 考点二：电磁感应中的图象问题 电磁感应中常见的图象问题 图象类型 (1)随时间变化的图象，如B­t图象、Φ­t图象、E­t图象、I­t图象 (2)随位移变化的图象，如E­x图象、I­x图象 (所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清) 问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象) (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象) 应用知识 四个规律 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律 六类 公式 (1)平均电动势E＝n (2)平动切割电动势E＝Blv (3)转动切割电动势E＝Bl2ω (4)闭合电路欧姆定律I＝ (5)安培力F＝BIl (6)牛顿运动定律的相关公式等 题型一：描绘线框进出磁场两点间的电势差U-t图像 1．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框以恒定速度向右通过有理想边界的匀强磁场，开始时线框的ab边恰与磁场边界重合，磁场宽度大于正方形的边长，则线框中a、b两点间电势差Uab随时间变化的图线是下图中的（　　） A．B．C． D． 2．（2021·山东邹城·高二期中）如图所示，一正方形闭合导线框abcd，边长为L＝0.1m，各边电阻均为１Ω，bc边位于x轴上，在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以４m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中，ab边两端电势差Uab随位置变化的情况正确的是（　　） A．B．C． D． 题型二：描绘线框进出磁场两点间的电势差I-t图像 3．（2021·河南·南阳中学高二阶段练习）如图所示，宽度为d的两条平行虚线之间存在一垂直纸面向里的匀强磁场，一直径小于d的圆形导线环沿着水平方向匀速穿过磁场区域，规定逆时针方向为感应电流的正方向，由圆形导线环刚进入磁场开始计时，则关于导线环中的感应电流i随时间t的变化关系，下列图像中可能的是（　　） A．B．C．D． 4．（2021·全国·高二专题练习）如图所示，一闭合直角三角形线框ABC以速度v匀速穿过匀强磁场区域。从BC边进入磁场区域开始计时，到A点离开磁场区域的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（　　） A．B．C．D． 题型三：描绘线框进出磁场两点间的电势差a-t图像 5．（2021·河北·石家庄二中高二阶段练习）如图所示，一正方形金属线框边长为 ，从磁场上方某一高度自由下落，磁场边界宽为 ，则线框从进入磁场到完全离开磁场的过程中，线框速度随时间变化的图像可能是（　　） A．B．C． D． 6．（2021·山西·高二期末）如图所示，一正方形金属线框边长为a，从磁场上方某一高度、自由下落，磁场边界宽为3a，则线框从进入磁场到完全离开磁场的过程中，线框速度随时间变化的图象可能是下图中（　　） A．B．C． D． 题型四：根据I-t图像判断导体棒的运动情况 7．（2021·全国·高二专题练习）如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动．t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v­t图像中，可能正确描述上述过程的是(　　) A．B．C．D． 8．（2021·全国·高二课时练习）在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置了矩形线圈abcd.线圈cd边沿竖直方向且与磁场的右边界重合．线圈平面与磁场方向垂直．从t＝0时刻起，线圈以恒定角速度 绕cd边沿图所示方向转动，规定线圈中电流沿abcda方向为正方向，则从t＝0到t＝T时间内，线圈中的电流I随时间t变化关系图象为(　　) A．B．C．D． 题型五：电磁感应中的电路分析问题 9．（2021·河北·石家庄二中高二期中）如图所示，固定在水平面上的半径为r=0.1m的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B=4T的匀强磁场。长为l=0.2m、单位长度电阻为R0=10Ω的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω=100rad/s匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有如图所示的电路，电阻R1和R2阻值均为1Ω，不计其他电阻和摩擦，下列说法正确的是（