专题13.3　电磁感应中的电路及图像问题【练】——2023年高考物理一轮复习讲练测（人教）（解析版）.docx

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专题13.3　电磁感应中的电路及图像问题【练】
1、（2022·北京·和平街第一中学模拟预测）如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力、以Uab表示线框ab两点间的电势差、I表示通过线框的电流（规定逆时针为正，顺时针为负）、P表示拉力的功率，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 B
【解析】设线框每边电阻为R，线框的边长为L，线框的速度为v。
①线框进入磁场过程，产生的感应电动势为
E=BLv
线框中的电流为
方向为逆时针方向（正方向）；拉力F大小为
a、b两点间的电势差为
拉力的功率为
②线框完全进入磁场过程
Uab=E=BLv
F=0
I=0
P=0
③线框离开磁场过程，产生的感应电动势为
E=BLv
线框中的电流为
方向为顺时针方向（负方向）；拉力F大小为
a、b两点间的电势差为
拉力的功率为
故B正确，ACD错误。
2、（2022·湖北·襄阳四中模拟预测）两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度大小为0.2T，方向与纸面垂直，边长L为0. 1m、总电阻为0.05Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边距磁场边界L，如图所示，已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场，以初始位置为计时起点，规定：电流沿顺时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向外时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图像中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 A
【解析】AB．由图像知0~1s没有感应电动势，导线框匀速运动的速度为
0.1m/s
根据知
根据楞次定律1~2s电流方向顺时针，2~3s电流方向逆时针；2s时
故A正确，B错误：
C．1~2s内
故C错误；
D．在1~2s内，导线框所受的安培力
故D错误。
故选A。
3、（2022·江苏连云港·二模）如图所示，光滑绝缘水平面上有一正方形导线框abcd，虚线右侧是匀强磁场区域，磁场场方向竖直向下。时，导线框cd边恰与磁场左边界重合，在水平外力F作用下由静止开始向右运动，外力F与导线框速度v的关系是（F0、k是常量）。在导线框进入磁场的过程中，关于感应电流i与时间t的关系，下列图像中不可能的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 B
【解析】设线框的边长为、电阻为、质量为，磁场的磁感应强度为，当线框的速度为时，安培力的大小为
此时线框的加速度为
若
则有
为一个定值，感应电流
则有与成正比；
若
则有加速度随着速度的增大而增大，感应电流
图象的斜率增大；
若
则有加速度随着速度的增大而减小，感应电流
图象的斜率减小；综上所述，故ACD正确，B错误；
故图像中不可能的是选B。
4、（2022·山东临沂·高二期末）如图所示，afde为一边长为2L的正方形金属线框，b、c分别为af、fd的中点，从这两点剪断后，用bc直导线连接形成了五边形线框abcde、左侧有一方向与线框平面垂直、宽度为2L的匀强磁场区域，现让线框保持ae、cd边与磁场边界平行，向左匀速通过磁场区域，以ae边刚进入磁场时为计时零点。则线框中感应电流随时间变化的图线可能正确的是（规定感应电流的方向逆时针为正）（　　）
A． B．
C． D．
【答案】 A
【解析】根据题意，设线框匀速运动的速度为，导线框的总电阻为，开始边进入磁场切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律有
则感应电流为
根据右手定则可知，感应电流的方向为逆时针；当运动一段时间后，点进入磁场，根据题意可知
根据几何关系可知，切割磁感线的有效长度为
同理可得，感应电流为
根据右手定则可知，感应电流的方向为逆时针；当运动时间为时，边开始离开磁场，切割磁感线有效长度为，同理可得，感应电流为
根据右手定则可知，感应电流的方向为顺时针；当时间为时，点开始离开磁场，根据几何关系可知，切割磁感线的有效长度为
同理可得，感应电流为
根据右手定则可知，感应电流的方向为顺时针，综上所述可知，BCD错误A正确。
故选A。
5、（2022·江苏省海头高级中学高三期末）如图所示，电阻不计的光滑金属导轨固定放置在倾角的斜面上，两导轨间距为，两侧接有阻值均为的定值电阻，范围内有垂直于斜面向下的磁场，磁感应强度为，质量为