1、電磁感應(yīng)中的電路問題專題練習(xí)1.用均勻?qū)Ь€做成的正方形線圈邊長為l,正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,當(dāng)磁場以的變化率增強(qiáng)時(shí),則下列說法正確的是()A.線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)閍dbcaB.線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=·C.線圈中a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢D.線圈中a,b兩點(diǎn)間的電勢差為·2.如圖所示,用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,不考慮線框的重力,若閉合線框的電流分別為Ia,Ib,則IaIb為()A.14B.12C.11D.不能確定3.在圖中,EF,GH為平行的金屬導(dǎo)軌,其電阻

2、不計(jì),R為電阻,C為電容器,AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒,有勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面.若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流,則當(dāng)AB棒(D)A.勻速滑動(dòng)時(shí),I1=0,I2=0B.勻速滑動(dòng)時(shí),I10,I20C.加速滑動(dòng)時(shí),I1=0,I2=0D.加速滑動(dòng)時(shí),I10,I204.如圖所示,導(dǎo)體棒在金屬框架上向右做勻加速運(yùn)動(dòng),在此過程中()A.電容器上電荷量越來越多B.電容器上電荷量越來越少C.電容器上電荷量保持不變D.電阻R上電流越來越大5.用相同導(dǎo)線繞制的邊長為L或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框,以相同的速度進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場,如圖所示.在每個(gè)線框進(jìn)入磁場的過程中,M,N兩點(diǎn)間的電壓分別為Ua,Ub

3、,Uc和Ud.下列判斷正確的是()A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub=Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc6.(多選)如圖所示,MN,PQ是間距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中,M,P間接有一阻值為R的電阻.一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),不計(jì)導(dǎo)軌電阻,則()A.通電電阻R的電流方向?yàn)镻RMB.a,b兩點(diǎn)間的電壓為BLvC.a端電勢比b端高D.外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱7.(多選)如圖

4、所示,電阻為r的均勻金屬圓環(huán)放在圖示的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓環(huán)直徑為L,電阻為長也為L的金屬棒ab在圓環(huán)上從右向左以v0勻速滑動(dòng)并保持與環(huán)良好接觸.當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到與環(huán)直徑重合瞬間,棒兩端電勢差大小及電勢高低為()A.電勢差為 B.電勢差為C.a點(diǎn)電勢比b點(diǎn)高D.b點(diǎn)電勢比a點(diǎn)高8.(多選)半徑為a右端開小口的導(dǎo)體圓環(huán)和長為2a的導(dǎo)體直桿,單位長度電阻均為R0.圓環(huán)水平固定放置,整個(gè)內(nèi)部區(qū)域分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,桿在圓環(huán)上以速度v平行于直徑CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),桿始終有兩點(diǎn)與圓環(huán)良好接觸,從圓環(huán)中心O開始,桿的位置由確定,如圖所示.則()A.=0時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為2

5、BavB.=時(shí),桿產(chǎn)生的電動(dòng)勢為BavC.=0時(shí),桿受的安培力大小為D.=時(shí),桿受的安培力大小為9.以下各種不同的情況中R=0.1 ,運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線長l=0.05 m,做勻速運(yùn)動(dòng)的速度都為v=10 m/s.除電阻R外,其余各部分電阻均不計(jì).勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3 T.試計(jì)算各情況中通過每個(gè)電阻R的電流大小和方向.10.面積S=0.2 m2,n=100匝的圓形線圈,處在如圖所示的磁場內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的規(guī)律是B=0.02t(T),R=3 ,C=30 F,線圈電阻r=1 ,求:(1)通過R的電流方向和4 s內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量;(2)電容器的電荷量.11.如圖所示,半徑為L、電阻為R

6、的金屬環(huán)與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,長為L、電阻為的金屬桿OA一端在圓心,另一端在環(huán)上,并可沿圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng).阻值為的電阻一端與金屬桿的O端相連,另一端與環(huán)上C點(diǎn)相連,若桿以角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),那么,阻值的電阻上的電流在什么范圍內(nèi)變化?12.(2016南昌調(diào)研)如圖所示,匝數(shù)n=100匝、面積S=0.2 m2、電阻r=0.5 的圓形線圈MN處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=0.6+0.02t(T)的規(guī)律變化.處于磁場外的電阻R1=3.5 ,R2=6 ,電容C=30 F,開關(guān)S開始時(shí)未閉合,求:(1)閉合開關(guān)S后,線圈兩端M,N兩點(diǎn)間的電壓UMN和電阻R2消耗的電功率;(2)閉合開

7、關(guān)S一段時(shí)間后又?jǐn)嚅_S,S斷開后通過R2的電荷量.1、解析:根據(jù)楞次定律可知,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢E=·,選項(xiàng)B正確;線圈中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向,所以a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;線圈左邊的一半導(dǎo)線相當(dāng)于電源,右邊的一半相當(dāng)于外電路,a,b兩點(diǎn)間的電勢差相當(dāng)于路端電壓,其大小為U=·,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2、解析:產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E=Blv,由閉合電路歐姆定律得I=,又 lb=2la,由電阻定律知Rb=2Ra,故IaIb=11.選項(xiàng)C正確.3、解析:導(dǎo)體棒水平運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,對整個(gè)電路,可把AB棒看做電源,等效電路如圖所示.當(dāng)棒勻速滑動(dòng)時(shí),電動(dòng)勢E不變,故I

8、10,I2=0.當(dāng)棒加速運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)勢E不斷變大,電容器不斷充電,故I10,I20.選項(xiàng)D正確.4、解析:導(dǎo)體棒勻加速運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生電動(dòng)勢越來越大,對電容器充電形成充電電流,電容器帶電荷量均勻增大,充電電流保持不變,故選項(xiàng)A正確.5、解析:每個(gè)線框進(jìn)入磁場的過程中,僅有MN邊做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,其余三條邊是外電路,設(shè)長度為L的導(dǎo)線電阻為R,邊長為L的導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為E,由于以相同速度進(jìn)入磁場,故邊長為2L的導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢為2E,則Ua=·3R=E;Ub=·5R=E;Uc=·6R=E;Ud=·4R=E,Ua<Ub&

9、lt;Ud<Uc,選項(xiàng)B正確.6、解析:根據(jù)楞次定律或右手定則可判斷出,通過電阻R的電流方向?yàn)镸RP,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;導(dǎo)線ab相當(dāng)于電源,電源電壓E=BLv,內(nèi)阻r=,所以a,b兩點(diǎn)間的電壓為路端電壓,即Uab=,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在電源內(nèi)部,電流從ba,所以a端電勢比b端高,選項(xiàng)C正確;因?yàn)閷?dǎo)線ab在水平外力F的作用下做勻速運(yùn)動(dòng),所以安培力與外力F等大反向,安培力做的功與外力F做的功大小相等,又因?yàn)殡娐分挟a(chǎn)生的焦耳熱等于安培力做的功,所以電路中產(chǎn)生的焦耳熱也等于外力F做的功,選項(xiàng)D正確.7、解析:當(dāng)ab與環(huán)直徑重合時(shí),I=,a,b兩點(diǎn)間電勢差大小U=I·,得U=,由右手定則判斷b點(diǎn)電勢

10、高,選項(xiàng)B,D正確.8、解析:開始時(shí)刻,感應(yīng)電動(dòng)勢E1=BLv=2Bav,故選項(xiàng)A正確;=時(shí),E2=B·2acos ·v=Bav,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由L=2acos ,E=BLv,I=,R=R02acos +(+2)a,得在=0時(shí),F=,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;=時(shí)F=,故選項(xiàng)D正確.9、解析:題圖(甲)中,兩導(dǎo)線切割磁感線,產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互抵消,流過電阻R的電流為0.題圖(乙)中,兩導(dǎo)線切割磁感線,均產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流,流過R的電流方向向右,大小為I= A=3 A.題圖(丙)中,一導(dǎo)線切割磁感線,兩外電阻并聯(lián),由右手定則知,流過兩電阻R的電流方向向下,大小均為I=×=&#

11、215;=× A=1.5 A.題圖(丁)中,一導(dǎo)線切割磁感線,內(nèi)阻為R,兩外電阻并聯(lián),由右手定則,流過內(nèi)阻R的電流方向向上,流過外電阻R的電流方向向下.流過內(nèi)阻R的電流大小為I= A=1 A,流過外電阻R的電流均為,即 0.5 A.答案:見解析10、解析:(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢,由歐姆定律可求得通過R的電流.由楞次定律可知電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針,通過R的電流方向?yàn)閎a,q=It=t=nt=n=0.1 C.(2)由E=n=nS=100×0.2×0.02 V=0.4 V,I= A=0.1 A,UC=UR=IR=0.1×3 V=0.3

12、V,Q=CUC=30×10-6×0.3 C=9×10-6 C.答案:(1)b a0.1 C(2)9×10-6 C11、解析:A在C點(diǎn)時(shí)金屬圓環(huán)未接入電路中,則外電阻最小,如圖所示,E=BL·=BL2,Imax=;當(dāng)A在C點(diǎn)正上方時(shí)環(huán)的電阻最大,外電阻最大,Imin=.答案:12、解析:內(nèi)電路分析:圓形線圈構(gòu)成內(nèi)電路,由B=0.6+0.02t(T)知=0.02 T/s.外電路分析:S閉合后,R1,R2串聯(lián),電容器兩端的電壓同R2兩端的電壓,UMN為路端電壓.(1)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢E=n=nS=100×0.02×0.2 V=0.4 V,通過線圈的電流I= A=0.04 A,線圈兩端M,N兩點(diǎn)間的電壓UMN=E-Ir=0.4 V-0.04×0.5 V