法拉第電磁感應定律基礎4（電路問題）答案解析1.【答案】D【解析】橫桿水平運動時產生感應電動勢，對整個電路，可把AB看做電源，等效電路如圖所示．當橫桿勻速滑動時，電動勢E不變，故I1≠0，I2＝0.當橫桿加速運動時，電動勢E不斷變大，電容器不斷充電，故I1≠0，I2≠0.2.【答案】B【解析】當ab邊進入磁場時，若感應電動勢為E，由于ab相當于電源，cd與ef并聯相當于外電路，所以U＝E.當cd邊進入磁場時，感應電動勢不變，ab與cd并聯相當于電源，ef相當于外電路，此時c、d間電勢差U′＝E＝2U，選項B正確．3.【答案】A【解析】由感應電動勢的公式E＝Blv知，圖①、②、④中的電動勢都為E1＝2BLv，圖③中的電動勢為E3＝BLv，由閉合電路的歐姆定律E＝I＝U外＋U內得：圖①中的ab兩點的電勢差為Uab＝＝E1＝BLv，而在圖②、④中的ab兩點的電勢差為Uab＝＝E1＝BLv，圖③中的ab兩點的電勢差為Uab＝＝E3＝BLv，圖①、②、④中的電路的電流I＝，而圖③中的電路的電流I＝，故選A.4.【答案】B【解析】a、b間的電勢差等于路端電壓，而小金屬圓環電阻占電路總電阻的，故Uab＝E，B正確．故選B.5.【答案】B【解析】題中正方形線框的左半部分磁通量變化而產生感應電動勢，從而在線框中有感應電流產生．把左半部分線框看成電源，其電動勢為E、內阻為，畫出等效電路圖如圖所示：則a、b兩點間的電勢差即為電源的路端電壓，設l是邊長，且依題意知＝10T/s.由E＝得E＝＝·＝10×V＝0.2V，所以U＝IR＝·＝0.1V，由于a點電勢低于b點電勢，故Uab＝－0.1V，即B選項正確．6.【答案】B【解析】在磁場中的線框與速度垂直的邊等效為切割磁感線產生感應電動勢的電源．四個選項中的感應電動勢大小均相等，回路電阻也相等，因此電路中的電流相等，B中a、b兩點間電勢差為路端電壓，為電動勢的倍，而其他選項則為電動勢的倍．故B正確．7.【答案】B【解析】Ua＝BLv，Ub＝BLv，Uc＝·B·2Lv＝BLv，Ud＝B·2L·v＝BLv，故選B.8.【答案】BD【解析】由題意可知磁感應強度均勻減小，穿過圓環的磁通量減小，根據楞次定律可以判斷，圓環中產生順時針方向的感應電流，圓環具有擴張的趨勢，故A錯誤，B正確；圓環中產生的感應電動勢為E＝＝S＝|πr2k|，圓環的電阻為R＝ρ＝，所以圓環中感應電流的大小為I＝＝||，故C錯誤；圖中a、b兩點間的電勢差Uab＝I×R＝|πkr2|，故D正確．9.【答案】(1)4.9×10－10C上極板帶正電(2)5W【解析】(1)等效電路如圖所示導體棒OA產生的感應電動勢為：E＝Bl＝Brω＝5V.I＝＝1A.則q＝CUC＝CIR2＝4.9×10－10C.根據右手定則，感應電流的方向由O→A，但導體棒切割磁感線相當于電源，在電源內部電流從電勢低處流向電勢高處，故A點電勢高于O點電勢，所以電容器上極板與A點相接為正極，帶正電，同理電容器下極板與O點相接為負極，帶負電．(2)電路中消耗的電功率P消＝I2(R＋R2)＝5W，或P消＝IE＝5W.10.【答案】(1)5A(2)Q→P(3)10W【解析】(1)根據法拉第電磁感應定律：E＝BLv＝1×0.5×4.0V＝2V，又R外＝＝Ω＝0.2Ω，則I＝＝A＝5A(2)根據右手定則判定電流方向Q→P.(3)F＝F安＝BIL＝1×5×0.5N＝2.5N,P＝F·v＝2.5×4W＝10W.11.【答案】【解析】金屬環勻速轉動時處在磁場中的金屬桿切割磁感線產生感應電動勢E，相當于閉合回路的電源，其中E＝B·＝B··＝Bl2ω，金屬桿與金屬環構成閉合回路，該電路的總電阻為：R總＝r＋R外＝＋＋＝R，該電路的總電功率為P電＝＝＝根據能量轉化守恒定律P外＝P電＝.12.【答案】(1)1A由b到a(2)70m/s(3)7W【解析】(1)每個小燈泡中的電流為I1＝＝0.5A則ab中的電流為I＝2I1＝1A由右手定則知通過ab棒的電流方向為由b到a(2)ab產生的感應電動勢：E＝U1＋IR＝6V＋1×1.0V＝7V由E＝BLv，知ab的運動速度v＝＝70m/s(3)電路的總功率P＝IE＝7W.13.【答案】(1)N→MBav(2)【解析】(1)把切割磁感線的金屬棒看成一個具有內阻為R、電源電動勢為E的電源，兩個半圓環看成兩個并聯電阻，畫出等效電路如圖所示．等效電源電動勢為：E＝Blv＝2Bav.外電路的總電阻為：R外＝＝R.棒上電流大小為：I＝＝＝.電流方向從N流向M.根據分壓原理，棒兩端的電壓為：UMN＝·E＝Bav.(2)圓環和金屬棒上消耗的總熱功率為：P＝IE＝.14.【答案】(1)0.6V，方向由A到B(2)0.1W【解析】(1)由題意可知l＝0.4m，根據法拉第電磁感應