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1、重难强化训练 (二)电磁感应中的电路及图象问题(时间： 40 分钟分值： 90 分)一、选择题 (本题共 10 小题，每小题 6 分 .17 题为单选， 810 题为多选 )1如图 10 所示，水平导轨的电阻忽略不计，金属棒 ab 和 cd 的电阻分别为 Rab 和 Rcd，且 RabRcd，它们处于匀强磁场中金属棒 cd 在力 F 的作用下向右匀速运动， ab 在外力作用下处于静止状态下列说法正确的是()图 10A UabUcdBUabUcdC UabE2，I 1 沿逆时针方向， I 2 沿顺时针方向BE1 E2，I1 沿逆时针方向， I 2 沿顺时针方向C E1E2，I2 沿顺时针方向，
2、I 3 沿顺时针方向D E3 E2， I2 沿顺时针方向， I3 沿逆时针方向【解析】bc 段与 cd 段磁感应强度的变化率相等，大于Oa 的磁感应强度变化率 E1E2，由楞次定律及安培定则可以判断B、C 正确【答案】BC9如图 17 所示，平行的金属导轨与电路处在竖直向下的匀强磁场中，一金属杆放在金属导轨上，在恒定外力F 的作用下做匀速运动，则在开关S()图 17A闭合瞬间通过金属杆的电流增大B闭合瞬间通过金属杆的电流减小C闭合后金属杆先减速后匀速D闭合后金属杆先加速后匀速【解析】由题意可知金属杆所受恒定外力F 和安培力是一对平衡力， 在开关 S闭合瞬间，感应电动势不变，电路中总电阻减小，由
3、I E 可知感应电流增大，R总所以 A 正确；感应电流增大，安培力增大，合外力方向和运动方向相反，金属杆开始做减速运动，由 E BLv 可知，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，当安培力减小到和恒定外力F 相等时，金属杆又做匀速运动，所以C 正确【答案】AC10如图 18 所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足Bkt，磁场方向如图所示测得A 环内感应电流为I，则 B 环和 C 环内感应电流分别为()【导学号： 57272045】图 18第 4页A IC 0BI BIC IC2IDI B2I【解析】C 环中穿过
4、圆环的磁感线完全抵消，磁通量为零，保持不变，所以没CB有感应电流产生， 则 I 0；根据法拉第电磁感应定律得E nt nt S kS，S是有效面积，可得E ，所以、B中感应电动势之比EAE ，根据欧SAB12姆定律得， IB2IA2I.【答案】AD二、非选择题 (本题共 2 小题，共 30 分)11. (14 分)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究实验装置的示意图如图 19 所示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为 d.水流速度处处相同，大小为 v，方向水平金属板与水流方向平行地磁场磁感应强度的竖直分量为 B，水的电阻率为 ，水面上方有一
5、阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和开关 S 连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：图 19(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻 R 的电流的大小；(3)电阻 R 消耗的电功率【解析】(1)由法拉第电磁感应定律，有E Bdv.d(2)两金属板间河水的电阻r S由闭合电路欧姆定律，有IEBdvS.r Rd SR(3)由电功率公式 PI 2R，得 P BdvS 2R.d SRBdvSBdvS2R【答案】(1)Bdv (2)dSR(3) dSR12(16 分)如图 20 甲所示，一个电阻值为R，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值第 5页为 2R 的电阻 R1 连接成闭合回路线圈的半径为r 1 在线圈中半
6、径为r2 的圆形区.域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，线如图乙所示，图线与横、纵轴的截距分别为 t1 时间内：图 20磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图 t0 和 B0.导线的电阻不计，求 0 至(1)通过电阻 R1 上的电流大小及方向；(2)通过电阻 R1 上的电荷量 q.【导学号： 57272046】【解析】(1)由法拉第电磁感应定律得感应电动势为B22 0 2t n B rEnt nr2t0由闭合电路的欧姆定律得，通过R1 的电流大小为E nB0r22I3R 3Rt0由楞次定律知通过电阻R1 的电流由 b 流向 a.q(2)由 I t 得在 0 至 t1 时间内通过 R1 的电荷量为2nB0r2t1nB r22nB r t10 202【答案】(1) 3Rt0电流由 b 流向 a(2) 3Rt0第 6页