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江苏专用2022高考物理一轮复习9.3小专题电磁感应中的电路和图象问题随堂演练选修3_2

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第3课时(小专题)电磁感应中的电路和图象问题1.(2022·惠州二调)如图12所示,单匝圆形金属线圈电阻恒定不变,在线圈的圆形区域内有垂直向里的匀强磁场,在时间t1内要使线圈中产生大小、方向恒定不变的电流,匀强磁场的磁感应强度应按下列哪种情况变化(  )图12解析 根据法拉第电磁感应定律E==和闭合电路欧姆定律I=,得线圈中电流I=,要使电流的大小和方向不变,要求磁感应强度的变化率一定,即B-t图线的斜率一定但不为0,可知选项A正确,其他选项错误。答案 A2.(多选)如图13所示,足够长的光滑导轨倾斜放置,其下端连接一个电阻为R的灯泡,匀强磁场垂直于导轨所在平面,垂直导轨的导体棒ab电阻为r,导轨和导线电阻不计,则导体棒ab在下滑过程中(  )图133\nA.感应电流在导体棒ab中方向从b到aB.受到的安培力方向沿斜面向下,大小保持恒定C.机械能一直减小D.克服安培力做的功等于灯泡消耗的电能解析 导体棒ab在下滑过程中,由右手定则可判断感应电流在导体棒ab中方向从b到a,选项A正确;由左手定则可判断导体棒ab受到沿斜面向上的安培力F安,由分析知,导体棒ab速度逐渐增大,感应电动势增大,感应电流增大,安培力增大,如果导轨足够长,则当F安=mgsinθ时达到最大速度vm,之后做匀速直线运动,速度不再增大,安培力不再改变,选项B错误;由于下滑过程导体棒ab切割磁感线产生感应电动势,回路中有灯泡和电阻消耗电能,机械能不断转化为内能,所以导体棒的机械能不断减少,选项C正确;安培力做负功实现机械能转化为电能,安培力做功量度了电能的产生,根据功能关系有克服安培力做的功等于整个回路消耗的电能,包括灯泡和导体棒消耗的电能,选项D错误。答案 AC3.如图14所示,水平放置的U形线框abcd处于匀强磁场之中,已知导轨间的距离为L,磁场的磁感应强度为B,竖直向下。直导线MN中间串有电压表(已知导线和电压表的总质量为m),水平跨接在ab与cd上,且与ab垂直,直导线与导轨之间的动摩擦因数为μ,R为电阻,C为电容器。现令MN以速度v0向右匀速运动,用U表示电压表的读数,q表示电容器所带的电荷量,C表示电容器的电容,F表示对MN的拉力。因电压表的体积很小,对MN间电压的影响可忽略,则(  )图14A.U=BLv0,F=+μmgB.U=BLv0,F=μmgC.U=0,F=μmgD.q=BLCv0,F=解析 当直导线匀速运动时,产生的电动势为E=BLv0,但因为电容器相当于开路,所以回路中的感应电流为零,所以安培力为零,电压表的示数为零,电容器所带电荷量为3\nq=BLCv0,拉力的大小为F=μmg,即只有C项正确。答案 C4.(2022·烟台3月诊断)如图14甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R。在水平外力的作用下,线框由静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向与线框平面垂直,线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是(  )图14A.线框的加速度大小为B.线框受到的水平外力的大小为C.0~t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1D.0~t3时间内水平外力所做的功大于解析 根据法拉第电磁感应定律可知,进、出磁场时线框中的电流i==at,由此可求得线框的加速度大小为a=,因此A选项错误;根据F-BiL=ma可知,线框受到的水平外力的大小为变力,故B选项错误;0~t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量应为平均电流与时间的乘积,即i1t1,所以C选项错误;t3时刻线框中的电流i3=,可求得v3=,根据功能关系可知,0~t3时间内水平外力所做的功要大于此过程中线框增加的动能Ek=mv=,因此D选项正确。答案 D3

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发布时间:2022-08-25 23:24:57 页数:3
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文章作者:U-336598

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