【物理】2020届一轮复习人教版电磁感应中的电路问题课时作业 7页

‎2020届一轮复习人教版 电磁感应中的电路问题 课时作业 ‎1．[2019·山东德州调研]如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场方向垂直于环面向里，磁感应强度以B＝B0＋Kt(K>0)随时间变化．t＝0时，P、Q两极板电势相等，两极板间的距离远小于环的半径．经时间t，电容器的P极板(　　)‎ A．不带电 B．所带电荷量与t成正比 C．带正电，电荷量是 D．带负电，电荷量是 解析：由于K>0，磁感应强度均匀增大，所以感应电流的磁场与原磁场方向相反，由右手螺旋定则，感应电流方向逆时针，在电源内部电流从负极流向正极，所以P极板为电源负极，带负电，由U＝＝K·π2＝，q＝CU＝，故选项D正确．‎ 答案：D ‎2．(多选)一环形线圈放在匀强磁场中，设第1 s内磁感线垂直线圈平面(即垂直于纸面)向里，如图甲所示．若磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，则第4 s内(　　)‎ A．线圈中有顺时针方向、大小恒定的感应电流 B．线圈中有逆时针方向、大小恒定的感应电流 C．线圈有向外膨胀的趋势 D．线圈所受安培力沿逆时针方向且与圆相切 解析：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量变化率成正比，线圈面积不变，且线圈平面与磁场方向垂直，故磁通量变化率与磁感应强度变化率成正比，由B－t图象可知，第4 s内，图象斜率一定，故线圈的感应电动势大小一定，方向不变，则感应电流大小一定，方向不变，由楞次定律可知，第4 s内感应电流方向为逆时针方向，A项错误，B项正确；由楞次定律可知，第4 s内线圈具有向外膨胀的趋势，C项正确，D项错误．‎ 答案：BC ‎3．[2019·河北唐山一模]如图所示，在水平光滑的平行金属导轨左端接一定值电阻R，导体棒ab垂直导轨放置，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现给导体棒一向右的初速度，不考虑导体棒和导轨电阻，下列图线中，导体棒速度随时间的变化和通过电阻R的电荷量q随导体棒位移的变化描述正确的是(　　)‎ 解析：导体棒运动过程中受向左的安培力F＝，安培力阻碍棒的运动，速度减小，由牛顿第二定律得棒的加速度大小a＝＝，则a减小，v－t图线斜率的绝对值减小，故B项正确，A项错误．通过R的电荷量q＝IΔt＝Δt＝·Δt＝＝x，可知C、D错误．‎ 答案：B ‎4．[2019·陕西渭南质检](多选)如图所示，变化的磁场中放置一固定的导体圆形闭合线圈，图甲中所示的磁感应强度和电流的方向为设定的正方向，已知线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示．则在下图中可能是磁感应强度B随时间t变化的图象是(　　)‎ 解析：在0～0.5 s，电流为负值，可推得磁感应强度向内增加或向外减少，选项A错误；在0.5～1.5‎ ‎ s内，电流为正值，在这段时间内，磁感应强度向内减少或向外增加，当然也可以先是向内减少，然后是向外增加，选项C错误；在1.5～2.5 s，电流为负值，可知磁感强度向内增加或向外减少，在以后的变化过程中 ，磁场都做周期性的变化，选项B、D都正确．‎ 答案：BD ‎5.如图所示，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动。磁场的磁感应强度为B，AO间接有电阻R，导体杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，则(　　)‎ A．外力的大小为2Br B．外力的大小为Br C．导体杆旋转的角速度为 D．导体杆旋转的角速度为 解析：选C　设导体杆转动的角速度为ω，则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势E＝Br2ω，I＝，根据题述回路中的总电功率为P，则P＝EI；设维持导体杆匀速转动的外力为F，则有P＝，v＝rω，联立解得F＝Br，ω＝，选项C正确，A、B、D错误。‎ ‎6.(2019·广东模拟)如图所示，在一磁感应强度B＝0.5 T的匀强磁场中(磁场方向垂直纸面向上)，垂直于磁场方向水平固定着两根相距为L＝‎0.1 m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3 Ω的电阻。垂直两根导轨放置一金属棒ab，且良好接触，其接入电路的电阻r＝0.2 Ω。当金属棒ab在水平拉力作用下以速度v＝‎4.0 m/s向左做匀速运动时(　　)‎ A．金属棒ab所受安培力大小为0.02 N B．N、Q间电压为0.2 V C．a端电势比b端电势低 D．回路中感应电流大小为‎1 A 解析：选A　金属棒ab产生的电动势E＝BLv＝0.2 V，回路中的感应电流大小I＝＝‎0.4 A，金属棒ab所受的安培力大小F＝BIL＝0.02 N，A正确，D错误；N、Q之间的电压U＝IR＝0.12 V，B错误；由右手定则得a端电势较高，C错误。‎ ‎7．(多选)有一半径为R，电阻率为ρ，密度为d的均匀圆环落入磁感应强度为B 的径向磁场中，圆环的截面半径为r(r≪R)，如图(a)、(b)所示。当圆环在加速下落时某一时刻的速度为v，则(　　)‎ A．此时整个圆环的电动势E＝2Bvπr B．忽略电感的影响，此时圆环中的电流I＝ C．此时圆环的加速度a＝ D．如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝ 解析：选BD　此时整个圆环垂直切割径向磁感线，电动势E＝2BvπR，选项A错误；此时圆环中的电流I＝＝，选项B正确；对圆环根据牛顿第二定律得mg－F安＝ma，F安＝BI·2πR＝，m＝dπr2·2πR，则a＝g－，选项C错误；如果径向磁场足够长，当a＝0时圆环的速度最大，即g－＝0，解得vm＝，选项D正确。‎ ‎8．(多选)在如图所示的甲、乙、丙中除导体棒ab可动外，其余部分均固定不动。甲图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦不计。图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒一个向右的初速度v0，导体棒的最终运动状态是(　　)‎ A．三种情况下，导体棒最终均静止 B．图甲、丙中导体棒最终将以不同的速度做匀速运动；图乙中导体棒最终静止 C．图甲、丙中，导体棒最终将以相同的速度做匀速运动 D．甲、乙两种情况下，电阻R上产生的焦耳热一定不同 解析：选BD　题图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，导体棒不受安培力，其向右做匀速运动；题图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻R 转化为内能，导体棒速度减小，当导体棒的动能全部转化为内能时，导体棒静止；题图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，导体棒向左做匀速运动，故A、C错误，B正确；题图甲中，导体棒的部分动能转化为内能，题图乙中，导体棒的动能全部转化为内能，故有Q甲