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1. 如图所示是两个互连的金属圆环,小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一,磁场
垂直穿过大金属环所在区域.当磁感应强度随时间均匀变化时,在大环内产生的感应电动势
为E,则a、b两点间的电势差为( )
A.E B.E
C.E D.E
解析:选B.a、b间的电势差等于路端电压,而小环电阻占电路总电阻的,故U =E,B正
ab
确.
2.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈的面积S=200 cm2,线圈的电阻r=1
Ω,线圈外接一个阻值R=4 Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,
磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的是( )
A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4 W
D.前4 s内通过R的电荷量为4×10-4 C
解析:选C.由楞次定律,线圈中的感应电流方向为逆时针方向,选项A错误;由法拉第
电磁感应定律,产生的感应电动势恒定为E==0.1
V
,电阻R两端的电压不随时间变化,选
项B错误;回路中电流I==0.02 A,线圈电阻r消耗的功率为P=I2r=4×10-4 W,选项C正
确;前4 s内通过R的电荷量为q=It=0.08 C,选项D错误.
3. 如图所示,PN与QM两平行金属导轨相距1 m,电阻不计,两端分别接有电阻R 和
1
R,且R=6 Ω,ab杆的电阻为2 Ω,在导轨上可无摩擦地滑动,垂直穿过导轨平面的匀强磁
2 1
场的磁感应强度为1 T.现ab以恒定速度
v
=3 m/s匀速向右移动,这时ab杆上消耗的电功
率与R、R 消耗的电功率之和相等.则( )
1 2
A.R=6 Ω
2
B.R 上消耗的电功率为0.75 W
1
C.a、b间电压为3
V
D.拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N解析:选D.杆ab消耗的功率与R、R 消耗的功率之和相等,则=R .解得R=3 Ω,故A
1 2 ab 2
错误;E=Blv =3 V ,则I ab ==0.75 A,U ab =E-I ab ·R ab =1.5 V ,P R1 ==0.375 W,故B、C错误;
F =F =BI ·l=0.75 N,故D正确.
拉 安 ab
4.(多选)(2019·江西新余模拟)如图所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线
框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处.在y轴的右侧,在Ⅰ、Ⅳ象
限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y
轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线框以恒定的速度
v
沿垂直于磁场上边界的方向穿过
磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线框穿过磁场区域的过程中,感
应电流i、ab间的电势差U 随时间t变化的图线是下图中的( )
ab
解析:选AD.从d点运动到O点的过程中,ab边切割磁感线,根据右手定则可以确定线
框中电流方向为逆时针方向,即正方向,电动势均匀减小到0,则电流均匀减小到0;然后cd
边开始切割磁感线,感应电流的方向为顺时针方向,即负方向,电动势均匀减小到0,则电流
均匀减小到0,故A正确,B错误;d点运动到O点过程中,ab边切割磁感线,ab相当于电源,
电流由a到b,b点的电势高于a点,ab间的电势差U 为负值,大小等于电流乘以bc、cd、da
ab
三条边的电阻,并逐渐减小;ab边出磁场后,cd边开始切割磁感线,cd边相当于电源,电流由
b到a,ab间的电势差U 为负值,大小等于电流乘以ab边的电阻,并逐渐减小,故C错误,D
ab
正确.
5.(多选) 如图所示,一金属棒AC在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)
匀速转动,OA=2OC=2L,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,金属棒转动的角速度为
ω、电阻为r,内、外两金属圆环分别与C、A良好接触并各引出一接线柱与外电阻R相接(没
画出),两金属环圆心皆为O且电阻均不计,则( )
A.金属棒中有从A到C的感应电流
B.外电阻R中的电流为I=
C.当r=R时,外电阻消耗功率最小
D.金属棒AC间电压为
解析:选BD.由右手定则可知金属棒相当于电源且A是电源的正极,即金属棒中有从C
到A的感应电流,A错误;金属棒转动产生的感应电动势为E=Bω(2L)2-BωL2=,即回路中电流为I=,B正确;由电源输出功率特点知,当内、外电阻相等时,外电路消耗功率最大,C
错误;U =IR=,D正确.
AC
6.(2019·南昌模拟) 如图所示的电路中,L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,
L、L 和L 是3个完全相同的灯泡,E是内阻不计的电源.在t=0时刻,闭合开关S,电路稳
1 2 3
定后在t 时刻断开开关S.规定以电路稳定时流过L、L 的电流方向为正方向,分别用I、I 表
1 1 2 1 2
示流过L 和L 的电流,则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是( )
1 2
解析:选C.L的直流电阻不计,电路稳定后通过L 的电流是通过L、L 电流的2倍.闭合
1 2 3
开关瞬间,L 立即变亮,由于L的阻碍作用,L 逐渐变亮,即I 逐渐变大,在t 时刻断开开关
2 1 1 1
S,之后电流I会在电路稳定时通过L 的电流大小基础上逐渐变小,I 方向不变,I 反向,故C
1 1 2
项正确.