13.5电磁感应+电路-2024年高考物理一轮复习100考点100讲

2024年高考一轮复习100考点100讲 第13章 电磁感应 第13.5讲 电磁感应+电路 【知识点精讲】 1．电源和内阻：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。该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻。 2．感应电动势：E＝BLv或E＝n。 3.．电磁感应中电路知识的关系图 【方法归纳】 1．处理电磁感应电路问题的一般思路 (1)确定电源，在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体是电源； (2)分析电路结构(区分内、外电路及外电路的串、并联分析)，画出等效电路； (3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。 2．一类特殊问题：根据电磁感应的平均感应电动势求解电路中通过的电量，有 ＝n，＝，q＝·t＝n。 3．“三步走”分析电路为主的电磁感应问题 【最新高考题精练】 1．（2022·全国理综甲卷·20）如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，（ ） A．通过导体棒MN电流的最大值为 B．导体棒MN向右先加速、后匀速运动 C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大 D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热 2. （2022高考上海）宽L=0.75m的导轨固定，导轨间存在着垂直于纸面且磁感应强度B=0.4T的匀强磁场。虚线框I、II中有定值电阻R0和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R。一根与导轨等宽的金属杆以恒定速率向右运动，图甲和图乙分别为变阻器全部接入和一般接入时沿abcda方向电势变化的图像。求： （1）匀强磁场的方向； （2）分析并说明定值电阻R0在I还是在II中，并且R0大小为多少？ （3）金属杆运动的速率； （4）滑动变阻器阻值为多大时变阻器的功率最大？并求出该最大功率Pm。 3. (2020·全国卷Ⅲ)如图，一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度大于l0的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略。将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随x(0≤x≤l0)变化的关系式。 【最新模拟题精练】 1. （2023河南四市二模） 如图所示，PQ、MN是固定在竖直平面内的光滑金属导轨，导轨间距离为L。一长度也为 L、质量为m、电阻为r的导体棒GH，与导轨良好接触。一原长为L0、劲度系数为k的轻 弹簧一端连接在导体棒的中点，另一端固定于水平地面。导体棒处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨所在平面水平向里的匀强磁场中。图中直流电源的电动势为E、内阻不计，电容器的电容为C，R1、R2为定值电阻，重力加速度为g，弹簧一直处于弹性限度 内。初始时，开关断开，导体棒处于水平静止状态。现闭合开关，待电路重新稳定后（导体棒始终处于水平状态）。下列说法正确的是 A.导体棒中电流为 B.轻弹簧的长度为 C.电容器所带的电荷量为 D.导体棒的重力势能减小了 2. （2023山东潍坊期末）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，与水平面夹角α=30°，导轨宽度L=1m，导体棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2.0T。已知导体棒ab质量m=0.02kg，电容器电容为C=0.02F，耐压值足够大，定值电阻R=200Ω，重力加速度g=10m/s²，导体棒和导轨电阻不计。t=0时开关接1，导体棒ab由静止释放，t=2s时开关接2，下列说法正确的是（　　） A. t=2s时，导体棒ab的速度为2.5m/s B. t=2s时，电容器储存的电场能为0.16J C. 开关接2瞬间，导体棒ab的加速度为3m/s² D. 开关接2至导体棒ab达到最大速度的过程中，通过电阻R的电荷量为0.02C 3．(7分)在图中，EF、GH为平行的金属导轨，其电阻不计，R为电阻，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆。有匀强磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB(　　) A.匀速滑动时，I1＝0，I2＝0 B．匀速滑动时，I1≠0，I2≠0 C．加速滑动时，I1＝0，I2＝0 D．加速滑动时，I1≠0，I2≠0 4　(多选)如图所示，水平面上固定一个顶角为60°的光滑金属导轨MON，导轨处于磁感应强度大小为B，方向竖直向下的匀