上分专题7 电磁感应中的电路问题-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版 江苏专用）

B,m三，解得，-23gBR,粒子从P,到P,做加速运动， m 根据劲能定理有-gUa=m号分m,解得=35gR 1 6m 故选C. 02 7.B解析：A由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示， 若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运 动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都 符合题意，A错误：B.如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰 好和磁场另外三个边界相切，运动子个圆周后返回电场，所 以圆弧对应的圆心角为240°，可知图中设定的0==60°，设 粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系r+rcosα=L,r= 子，设P点速度为，根银速度的分解可得。-2。 30,= √3 ,粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时 间为，则有Ls=,y=之，由几何关系y=in&=5, 联立解得L如=2弘，B正确；C带电粒子在匀强磁场中 匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有B=m -,又v= ,代人数据解得，=V3gB 23 ,C错误：D.若电场强度减 3m 弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道 半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时 间将变短，D错误故选B. B Qx× 、B E P H D G 2gEd 8.(1)m (2)qd 2mE 2(√2+1)d 解析：(1)设粒子从(0,2d)点射入电场时的初速度大小为 ,第一次射出电场E1时速度方向与+x方向的夹角为45°， 则射出电场时竖直分速度巴，=o, 参考答案与解析 竖直方向gE=ma,心，=√2ad, 2gEd 解得，二入√m (2)粒子进人磁场时的速度大小v=√2， 设粒子在正交电磁场中做圆周运动的半径为R,根据几何关 系有R=√2d 根据牛顿第二定律gwB=mR 解得B=入√g4 2mE (3)粒子在电场E,中的运动时间，=号，gB=ma, a 粒子在磁场中的运动时间上三gT,T,=,, 粒子在电场，中碱速到零的时间与=，9g6,=ma, 粒子运动的周期T=2(t1+t2+t3), 联立得不(：人深 作出带电粒子从(0,2d)点射入电场后的运动轨迹如图 所示： y↑ 2d 0 M03 N x 粒子第一次经过x轴时的位置M的横坐标xM=2d+(V2d- d)=(2+1)d, 由对称性可知，一个周期内沿x方向运动的位移大小x= 2xM 解得x=2(√2+1)d. 上分专题7电磁感应中的电路问题 1.C解析：AB.当金属棒OQ在磁场中顺时针转动时，根据右 手定则可知，电流方向为从0到Q;金属棒0Q产生的电动 势为E=BLI=BL.O+L=BL@,故AB错误；CD.当金属 2-2 棒OM在磁场中转动时，电流方向为从0到M,金属棒OM 相当于电源，此时M、0两端电压为路端电压，等效电路如图 1 2 1 1 所示，则有U0=R4+,E=二·2 BL2w=BL2o,根据串 2 2+r 6 并联关系可知，在磁场中的金属棒电流是另外两个金属棒电 流的2倍，故C正确，D错误故选C M 0 2.D解析：A由法拉第电磁感应定律知感应电动势E= △t △5S-mB,放A错误；B.由闭合电路欧姆定律得感应电流 S=- △tto 黑白题49 ET吃B。 为IR+R,+R,3泥。时间内流过R的电量为g=。= 。”,故B错误；C由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电 流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电 流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负 电，故C错误；D.稳定后电容器两端电压的大小为U=R,= Bm,故D正确故选D. 3.C解析：A.乙线圈中的磁通量向里增加，根据楞次定律可 知，乙线圈中的感应电流为逆时针方向，故A错误：BC根据 楞次定律可知，甲线圈中大、小线圈产生的感应电动势方向 相反，则甲线圈中总的感应电动势的大小E。=E大-E小二 △B m(2r)24B ·πr2=3kπr2,甲线圈中感应电流的大小为I= △t -3站放B错误，C正确：D,乙线圈产生的感应电动势 E=E+B-A8.m(22+A8.㎡2=5km2,乙线圈中感 △t △t 应电流的大小'= ==R,在时间1内通过乙线圈金属丝 廣截面的电荷量g==5,放D错误放选C 4.C解析：A.辐条切割篮感线产生的电动势为B=20,三 根辐条中，有一根切割磁感线，相当于电源，其他两根与电阻 R并联，相当于外电路，则P与O两端的电压U= R +R 3 38Br,A正确；B.金属辐条转动一周流过干路的电流 R 1 I=E3Bor' R。8R,故流过电阻R的电荷量g= 3 4R,B正 t= 3B2rTO 确：C.金属辐条转动一周，产生的总热量Q=Et= 8R' 电阻R上产生的热量Q,=B不c错误；D.根据能量守恒 可知，外力做功的功率P=1.3CC,D正确故选C 上分专题8电磁感应中的单杆模型 1.A解析：A.设平行金属导轨间距为L,金属杆在AA1-C,C区 域向右运动的过程中切制磁悠线，有B=B弘，1发，金属杆 在AA,-C,C区域运动的过程中，△t时间内，根据动量定理 有-BLA=m,则B4L=mA,由于d-=ΣA,则上面方 2R 程左右两边累计求和，可得B12 2R =一mo,设金属杆经过 BB,的速度为1，同理对金属杆在BB,-C,C区域运动的过 程中根据动量定理，同理可得B4-m,综上有，=宁 2R 则金属杆经过B,的速度等于之，A正确：R在整个过程中， 选择性必修第二册 1 根据能量守恒有Q=2m6,则在整个过程中，定值电阻R产 生的热量为Qa=4m听，B错误：C.金属杆经过MM,-B,B与 BB,-C,C区域，金属杆所受安培力的冲量为-∑BILAL= -三货聚，国会属经过从-88与跟-CC区 域滑行距离均为d,所以金属杆所受安培力的冲量相同， C错误；D根据A选项可得，金属杆以初速度o在磁场中运 动有、BL2 2R =一mo,可见若将金属杆的初速度变为原来 的2倍，则金属杆在磁场中运动的最大距离等于原来 的2倍，D错误.故选A. 2D解析：A开始时电容器两端的电压为心=名，此时电路 中的电流I=9=?,根据牛顿第二定律BL=m,解得a= R CR' ,A正确；BC.当金属棒运动稳定时最大速度为，设电 CmR 容器的带电量为Q1,由微元思想有∑Bl△t=mw,可得B(Q- Q)L=mw,由电容器知识有BLw= m+B2ZC,0,= ,解得=BQL BLC0,BC正确；D.开关合向2以后，设金居棒还能运动 m+B2LC' 的距离为5，则通过电阻R的电量为g=,又gL=mm】 2mRO 则s= BL(m+B2L2C 、,D错误故选D. 2fR 、Et mER 3.(1)P(2)2Bm4BP (3) E+Bo)2 2R 解析：(1)稳定时，产生的感应电动势E1=Bl(。-v,), E 此时的感应电流1-2R: 根据平衡条件有f=BL,L, 2fR 解得=0B2P E-Blv2 (2)稳定时回路中的电流=R, 根据平衡条件有f2=hm2=B12l, E 解得22BL 从静止开始加速到2的过程中，根据动量定理有BIt- fat=m2, 其中75万-号 B22 R i, 此过程中导体棒经过的位移x=t, Et mER 解得x=2B4BP (3)令稳定时导体棒的速度为，回路中的电流13= E+Bl(o-3） R 稳定时，根据平衡条件有f=3=BLl, E+Blvo 解得=2R 黑白题50上分专题7电磁感应中的电路问题 命题密钥 电磁感应中的电路问题主要考查以下几点：①判断感应电动势：②建立等效电路：③计算 电荷量或焦耳热.思路是将产生感应电动势的部分看成一个独立的电路元件，也就是等效电 源.感应电动势相当于电源电动势，导体棒或线圈的电阻相当于电源的内阻，这样就转换成了 常见的电路问题 电磁感应的电路问题属于常考题型，难度不大，作为基础题出现 考点觉醒 1.解题思路 (1)“源”的确定：切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。 (2)“路”的分析：根据“等效电源”和电路中的其他元件画出等效电路图。 △ (3)“式”的建立：根据E=B或E=n ,结合闭合电路欧姆定律、焦耳定律等关系式求解 △ 2.电荷量问题的求解方法 (1)对于磁通量变化的线圈： 设在时间△t内通过导体横截面的电荷量为q,则根据电流的定义式1=？及法拉第电磁感应定 △t 律E=n ,得g=14= △Φ E.t= n△Φ RAt 其中，n为线圈的匝数，△中为磁通量的变 △Φ 化量，R为闭合回路的总电阻， (2)对于切割磁感线的导体： 安培力的冲量I安=Bl△t=Blg,根据动量定理得I安+l其他=m△v,得Blq+l其他=mm-mo 实战演练 1.*(2025·安微安庆联考)金属圆环圆心为0、半径为L,转轴经圆心0且垂直圆环平面，三 根电阻为π的金属棒互成夹角120°，连接在圆环和转轴上.磁感应强度大小为B的匀强磁场垂 直圆环平面，其截面是半径为L、圆心角为120°、圆心与0点重合的扇形.当圆环以角速度ω顺 时针（俯视）转动时，圆环及其他电阻不计，下列说法正确的是 A.当金属棒OQ在磁场中转动时电流方向为从Q到0 B.当金属棒OQ在磁场中转动时产生的电动势为BL2ω C.当金属棒OM在磁场中转动时（不包括磁场边界），OM两端电压为 BLo 6 D.三根金属棒通过的电流大小始终相等 黑白题·上分秘籍21 2.*在如图甲所示的电路中，电阻R1=R2=R,圆形金属线圈半径为r1,线圈导线的电阻也为R, 半径为T2(r2<r1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t 变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为。和B。,其余导线的电阻不计.闭合 开关S,至t=0的计时时刻，电路中的电流已经稳定，下列说法正确的是 () oTri A.线圈中产生的感应电动势大小为 to B.。时间内流过R的电量为B, R our? C.电容器下极板带负电 D.稳定后电容器两端电压的大小为 3to B (第2题) (第3题) 3.*(2025·四川成都期初)将两根长度相同、粗细均匀、总电阻均为R、表面涂有绝缘漆的相 同细金属丝，分别依次绕成如图所示的两个“8”字形闭合线圈甲和乙，并将线圈垂直放入磁感 应强度B随时间t变化的规律为B=B。+t(其中k>0)的匀强磁场中，已知甲、乙两图中大、小线 圈的半径分布为2r和r,则下列说法中正确的是 () A.乙线圈中的感应电流为顺时针方向 B.甲线圈中总的感应电动势的大小为5kπr C.甲线圈中感应电流的大小为3m D.在时间t内通过乙线圈金属丝横截面的电荷量为3km! R 4.(2025·安徽皖江名校联盟联考)如图所示，半径为r的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆 环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为R的三根金 属辐条OA、OB、OC,辐条互成120°角。在圆环圆心角∠M0N=120°的范围内（两条虚线之间） 分布着垂直于圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线 与一阻值也为R的定值电阻相连，定值电阻的另一端通过导线接在圆环的中心轴上。在圆环 匀速转动过程中，下列说法中错误的是 ( A.电阻两端的电压大小为。Bwr P B.金属轮转动一周，流过电阻R的电荷量为B 4R C.金属轮转动一周，电阻R上产生的热量为3Bmw 8R C D.外力做功的功率大小为3B0 16R 22物理|选择性必修第二册