高三物理一轮复习课时作业3：专题九电磁感应中的电路和图象问题

专题九电磁感应中的电路和图象问题
一、选择题
1．如图1所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁
感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R 2
的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为 ( )
A.Bav 3
B.Bav 6
C.2Bav 3
D ．Bav 2．一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图2甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则下列选项中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是 ( )
图2
3．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一边a 、b 两点间的电势差绝对值最大的是( )
4．A和B是两个大小相同的环形线圈，将两线圈平行共轴放置，如图3(a)所示，当线圈A 中的电流i1随时间变化的图象如图(b)所示时，若规定两电流方向如图(a)所示的方向为正方向，则线圈B中的电流i2随时间t变化的图象是图中的()
(a)(b)
图3
5．如图4所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B.电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时()
A．电容器两端的电压为零
B．电阻两端的电压为BLv
C．电容器所带电荷量为CBLv
D．为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为B2L2v R
6．如图5甲所示，正三角形导线框abc放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．下列选项中能表示线框的ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向) ()
图5
7．如图6所示，两个相邻的有界匀强磁场区域，方向相反，且垂直纸面，磁感应强度的大小均为B，以磁场区左边界为y轴建立坐标系，磁场区域在y轴方向足够长，在x轴方向宽度均为a.矩形导线框ABCD的CD边与y轴重合，AD边长为a.线框从图示位置水平向右匀速穿过两磁场区域，且线框平面始终保持与磁场垂直，线框中感应电流i与线框移动距离x 的关系图象正确的是(以逆时针方向为电流的正方向) ()
8．如图7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变化的关系图象应该是下列选项中的()
9．如图8所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域．直角边长为L，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，一边长为L、总电阻为R的正方形闭合导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v垂直磁场匀速穿过磁场区域．取电流沿a→b→c→d→a的方向为正，则图中表示线框中感应电流i随bc边位置坐标x变化的图象正确的是()
10．两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好，如图9所示，ab的电阻大于cd的电阻，当cd在外力F1(大小)的作用下，匀速向右运动时，ab在外力F2(大小)的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(U ab、U cd是导线与导轨接触间的电势差) ()
A．F1>F2，U ab>U cd B．F1<F2，U ab＝U cd
C．F1＝F2，U ab>U cd D．F1＝F2，U ab＝U cd
二、非选择题
11. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图10所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN 放圆环上，它与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN；
(2)圆环和金属棒上消耗的总热功率．
12．在小车上竖直固定着一个高h＝0.05 m、总电阻R＝10 Ω、n＝100匝的闭合矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同．现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1＝1.0 m/s，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B＝1.0 T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图11甲所示．已知小车运动(包括线圈)的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示．求：
图11
(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；
(2)小车的位移x＝10 cm时线圈中的电流大小I；
(3)小车的位移x＝35 cm时线圈所受的安培力大小及方向如何？
答案
课进规范训练1．A 2．C 3．B 4．D 5．C 6．A 7．C 8．C 9．C 10．D
11．(1)4Bav 3R ，从N 到M 2Bav 3
(2)8B 2a 2v 2
3R
12．(1)10 cm 25 cm (2)0.4 A (3)1 N ，方向水平向左。