2015高考物理大一轮总复习93电磁感应规律的综合应用一电路和图象限时规范特训含解析 8页

‎【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 9-3 电磁感应规律的综合应用(一)(电路和图象)限时规范特训（含解析）‎ ‎1. 如图所示，边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域．磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是(　　)‎ 解析： 边长为L的正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，若进入磁场时所受安培力与重力沿斜面方向分力平衡，则线框做匀速直线运动，感应电流为一恒定值；完全进入磁场后磁通量不变，感应电流为零，线框在重力沿斜面方向的分力作用下做匀加速直线运动；从磁场中出来时，感应电流方向反向，所受安培力大于重力沿斜面方向的分力，线框做加速度减小的减速运动，感应电流减小．所以选项B正确．‎ 答案：B ‎2. [2014·湖北黄冈]如图(a)所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向．图(b)表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图象，则磁场B随时间t变化的图象可能是下图中的( 　　)‎ 解析： 由题图(b)可知，在0～1 s时间内，圆环中的感应电流恒定且为正，穿过圆环的磁通量均匀增大；在1～3 s时间内，圆环中无感应电流产生，所以穿过圆环的磁通量不变；在3～5 s时间内，圆环中的感应电流恒定且为负，圆环中的磁通量均匀减小，故B项正确．‎ 答案：B ‎3. 如图所示，边长为‎2L的等腰直角三角形ABC区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一边长为L的正方形金属线框abcd，线框以水平速度v匀速穿过匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正．则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的图象正确的是(　　)‎ 解析：线框匀速进入磁场时，bc边切割磁感线，由右手定则可知电流从c→b，方向为逆时针；当bc边离开磁场，ad边进入磁场过程中，bc边和ad均切割磁感线，但电流方向相反，因bc边的有效长度减小所以电流增大，由右手定则可知，电流方向顺时针，当bc边完全穿出，ad边逐渐离开过程中，电流从d→a，方向为顺时针且减小，故选A.‎ 答案：A ‎4. 如图所示，边长为‎2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形金属导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线共线，每条边的材料均相同．从t＝0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．导线框中的感应电流i(取逆时针方向为正)、导线框受到的安培力F(取向左为正)、导线框中电功率的瞬时值P与通过导体横截面的电荷量q随时间变化的关系大致正确的是(　　)‎ 解析： 从t＝0开始，导线框的位移从0到l，导线框切割磁感线的有效长度线性增加，感应电流也线性增加，导线框的位移从l到2l，导线框完全进入磁场，无感应电流，导线框的位移从2l到3l，导线框切割磁感线的有效长度线性减小，感应电流也线性减小，A正确；导线框的位移从l到2l，导线框完全进入磁场，无感应电流，所以不会受到安培力，B错误；导线框中电功率的瞬时值P＝i2R，P随时间变化是二次函数关系，C错误；由q＝it知，q随时间变化是二次函数关系，D错误．‎ 答案：A ‎5. 如图所示，虚线左边区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．粗细均匀的电阻丝围成的正三角形闭合金属框架开始时全部处于匀强磁场中，在外力的作用下把框架匀速拉出磁场，下列说法正确的是(　　)‎ A. 框架匀速拉出过程中，回路总电动势均匀变大 B. 框架匀速拉出过程中，回路总电动势不变 C. 外力F外随位移x的增大而线性增大 D. 外力功率P随位移x的增大而线性增大 解析：框架匀速拉出过程中，有效长度l均匀增加，由E＝Blv知，回路总电动势均匀变大，选项A正确、B错误；因为框架做匀速运动，则F外＝F安＝BIl＝，故外力F外随位移x的增大而非线性增大，选项C错误；外力功率P＝F外v，v恒定不变，故P也随位移x的增大而非线性增大，选项D错误．‎ 答案：A ‎6. 如图所示，两个相邻的匀强磁场的宽均为L，方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小分别为B和2B.一边长为L的正方形线框从位置P沿水平方向匀速穿过这两个磁场到达位置Q，规定感应电流沿逆时针方向为正，则感应电流i随时间t变化的图象是( 　　 )‎ 解析：线框的位移为0～L的过程，根据右手定则可知，线框中感应电流为顺时针方向，感应电动势大小为E1＝BLv，感应电流大小为I1＝；线框的位移为L～2L的过程，线框中感应电流为顺时针方向，感应电动势大小为E2＝2BLv－BLv＝BLv，感应电流大小为I2＝；线框的位移为2L～3L的过程，线框中感应电流为逆时针方向，感应电动势大小为E3＝2BLv，感应电流大小为I3＝，D项正确．‎ 答案：D ‎7. 如图所示，圆形线圈半径为r，电阻为R，线圈内磁感应强度大小B随时间t变化的关系为B＝kt(常数k>0)，方向垂直纸面向里．回路中滑动变阻器的电阻为2R，其他定值电阻为R，不计回路中导线电阻，不考虑导线周围的磁场对线圈内磁场的影响，当闭合开关后，下列说法正确的是(　　)‎ A. 电容器的上极板带正电 B. 圆形线圈两端的电压为kπr2‎ C. 当滑片位于滑动变阻器的中央时，电容器两端的电压为kπr2‎ D. 当把滑片置于滑动变阻器的最上端和中央时，与电容器串联的电阻热功率不同 解析： 由楞次定律判断线圈中感应电动势方向，可知电容器下极板带正电，选项A错；线圈两端电压为路端电压，随着滑动变阻器滑片移动，路端电压变化，选项B错；当滑片位于滑动变阻器中央时，滑动变阻器与右端的电阻并联后，等效电阻为R，电路的总电阻为R，与电容器串联的电阻不分压，当导线处理，电动势ε＝＝kπr2，所以电容器两端的电压u ‎＝ε＝kπr2，选项C对；与电容器串联的电阻在电路稳定时，热功率为零，选项D错．‎ 答案：C 题组二　提能练 ‎8. 如图所示，在直角坐标系的第一、四象限中有一垂直纸面向里的匀强磁场，abcd为一正方形金属线框，其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处；磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合，左边界与y轴重合，右边界与y轴平行．t＝0时刻，线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向开始穿过磁场区域．取沿a→b→c→d→a的感应电流方向为正方向，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是(　　)‎ 解析： 在d点运动到O点过程中，ab边切割磁感线，根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向，即正方向，选项D错误；t＝0时刻，ab边切割磁感线的有效长度最大，然后逐渐减小，故感应电动势和感应电流逐渐减小，选项C错误；当cd边与磁场上边界重合后继续运动，cd边切割磁感线，根据右手定则可知线框中电流方向为顺时针方向，即负方向，选项B错误，选项A正确．‎ 答案：A ‎9. [2014·河北保定]如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为计时的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为( 　　 )‎ 解析：在线框进入磁场以前的运动过程，即0