专题强化训练(十一)　电磁感应中的电路和图像问题-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

专题强化训练(十一)　电磁感应中的电路和图像问题 A组·基础巩固题 1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是 (　　) 解析　磁场中切割磁感线的边相当于电源,外电路可看成由三个相同电阻串联形成,A、C、D选项中a、b两点间电势差的绝对值为外电路中一个电阻两端的电压:U=E=,B选项中a、b两点间电势差的绝对值为路端电压:U'=E=,所以a、b两点间电势差的绝对值最大的是B项。 答案　B 2.如图所示,电阻R=1 Ω、半径r1=0.2 m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q,P、Q的圆心相同,Q的半径r2=0.1 m;t=0时刻,Q内存在着垂直于圆面向里的磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系是B=2-t(T);若规定逆时针方向为电流的正方向,则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图像应该是选项图中的 (　　) 解析　由B=2-t(T)知,=1 T/s,且磁感应强度减小,由楞次定律得P内电流沿顺时针方向,为负值,故A、D两项错误;由E=S=π,I=,解得电流大小I=0.01π A,故B项错误,C项正确。 答案　C 3.如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是图中的 (　　) 解析　由题意可知,安培力的方向向右,根据左手定则可知感应电流的方向由B到A,再由右手定则可知,当垂直向外的磁场在增加时,会产生由B到A的感应电流,由法拉第电磁感应定律,结合闭合电路欧姆定律,则安培力的表达式F=BIL=BL,因安培力的大小不变,则B是定值,因磁场B增大,则减小,故D项正确,A、B、C三项错误。 答案　D 4.(多选)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=1 m,cd间、de间、cf间分别接着阻值R=10 Ω的电阻。一阻值R=10 Ω的导体棒ab以速度v=4 m/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=0.5 T、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1 V C.de两端的电压为1 V D.fe两端的电压为1 V 解析　由右手定则可知ab中电流方向为a→b,A项错误;导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=Blv,ab为电源,cd间的电阻R为外电路负载,de和cf间的电阻中无电流,de和cf间无电压,因此cd和fe两端电压相等,即U=×R==1 V,B、D两项正确,C项错误。 答案　BD 5.如图所示,直角三角形ADC区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,AD边长为2L,直角三角形导线框abc与直角三角形ADC相似,ab边长为L,∠ACD=∠acb=30°,线框在纸面内,且bc边和DC边在同一直线上,bc边为导线,电阻不计,ab边和ac边由粗细均匀的金属杆弯折而成。现用外力使线框以速度v匀速向右运动通过磁场区域,则线框在通过磁场的过程中,Uab随时间变化的关系图像正确的是 (　　) 解析　本题可以采用排除法,根据右手定则可知,线框进入磁场和出磁场的过程中,a点电势均低于b点电势,Uab均为负值、不为零,由此排除A、C、D三项。 答案　B B组·素养提升题 6.(多选)如图甲所示,三角形线圈abc水平放置,在线圈所处区域存在一变化的磁场,其变化规律如图乙所示。线圈在外力作用下处于静止状态,规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向,垂直ab边斜向下的受力方向为正方向,线圈中感应电流沿abca方向为正,则线圈内电流及ab边所受安培力随时间变化规律是 (　　) 解析　根据法拉第电磁感应定律有E==S,根据楞次定律可得感应电流的方向,又线圈中感应电流沿abca方向为正,结合题图乙可得,1~2 s电流为零,0~1 s、2~3 s、3~5 s电流大小恒定,且0~1 s、2~3 s电流方向为正,3~5 s电流方向为负,A项正确,B项错误;根据安培力的公式,即F安=BIL,因为每段时间电流大小恒定,磁场均匀变化,可得安培力也是均匀变化,根据左手定则可判断出ab边所受安培力的方向,可知C项错误,D项正确。 答案　AD 7.(多选)(2022·河北卷)如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根导轨位于x轴上,另一根由ab、bc、cd三段直导轨组成,其中bc段与x轴平行,导轨左端接入一电阻R。导轨上一金属棒MN沿x轴正向以速度v0保持匀速运动,t=0时刻通过坐标原点O,金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过电阻的电流强度为i,金属棒受到