专题强化5 电磁感应中的电路、图像问题
1.如图所示,两个互连的金属圆环中,小金属圆环的电阻是大金属圆环电阻的,磁场垂直穿过大金属圆环所在区域。当磁感应强度随时间均匀变化时,在大金属圆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
2.如图所示,由均匀导线制成的半径为R的圆环以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有直线边界(图中竖直虚线)的匀强磁场。当圆环运动到图示位置(∠aOb=90°)时,a、b两点间的电势差为( )
A.BRv B.BRv
C.BRv D.BRv
3.(2022·全国甲卷16题)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则( )
A.I1<I3<I2 B.I1>I3>I2
C.I1=I2>I3 D.I1=I2=I3
4.(2025·四川乐山市期中)如图所示,一匝数为N,面积为S、总电阻为R的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。当线圈由原位置翻转180°,此过程中通过线圈导线横截面的电荷量为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈水平拉出有界匀强磁场区域,且v1=2v2,则在先后两种情况下( )
A.线圈中的感应电动势之比E1∶E2=1∶2
B.线圈中的感应电流之比I1∶I2=4∶1
C.线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1
D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=2∶1
6.(2025·宁夏吴忠期中)如图甲所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直于纸面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。若规定逆时针方向为感应电流i的正方向,下列各图中正确的是( )
7.如图所示,边长为2L的正方形MNPQ内左半部分存在垂直于纸面向里的匀强磁场,右半部分存在垂直于纸面向外的匀强磁场,两磁场磁感应强度大小相等。边长为L的正方形线框dabc从左向右匀速通过该磁场区域,运动过程中线框始终垂直于磁场且bc边始终平行于PQ。规定线框中顺时针为电流的正方向,从ab边刚进入磁场到cd边刚离开磁场的过程,下列图像能正确反映线框中感应电流i随时间t变化的是( )
8.(2025·山东潍坊期中)如图甲所示,100匝半径r1=0.5 m的圆形金属线圈总电阻为10 Ω,在线圈内部半径r2=0.4 m的圆形区域内存在垂直于线圈平面的匀强磁场,一阻值R=6 Ω的电阻与线圈连成闭合回路。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,已知磁场方向垂直于线圈平面向里为正,通过电阻R的电流方向由a到b为正,下列说法正确的是( )
A.t=π s时电阻R上通过的电流为负
B.t=π s时电阻R上通过的电流大小为0.02 A
C.t=π s时电阻R两端的电压为12 V
D.0~2π s内穿过线圈磁通量的变化量为64π Wb
9.(2025·河南开封市月考)如图所示,半径为L的导电圆环(电阻不计)绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC,辐条互成120°角。在圆环圆心角∠MON=120°的范围内(两条虚线之间)分布着垂直于圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连,定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环的中心轴上,在圆环匀速转动过程中,下列说法中正确的是( )
A.金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后,辐条中电流的大小不变,方向改变
B.定值电阻R0两端的电压为BL2ω
C.通过定值电阻R0的电流为
D.圆环转动一周,定值电阻R0产生的热量为
10.将一段导线绕成如图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的ab边置于垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ中,回路的圆形区域内有垂直于纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力,以水平向右为F的正方向,则能正确反映F随时间t变化的图像是( )
11.〔多选〕(2025·浙江杭州市期中)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、电阻为R的均匀金属棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示,整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器。金属棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A.金属棒中电流从B流向A
B.金属棒两端电压为Bωr2
C.电容器的M板带负电
D.电容器所带电荷量为CBωr2
4 / 4