电磁感应中的电路问题专题练习含答案.docx
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电磁感应中的电路问题专题练习含答案
电磁感应中的电路问题专题练习
1.用均匀导线做成的正方形线圈边长为I,正方形的一半放在垂直于
纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以普的变化率增强时，则下
列说法正确的是（）
A.线圈中感应电流方向为adbca
B.线圈中产生的电动势E宅•f
C.线圈中a点电势高于b点电势
D.线圈中a,b两点间的电势差为芸£
2.如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线
框a和b,以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地
拉到磁场外，不考虑线框的重力，若闭合线框的电流分别为Ia,Ib,则
la:
3.在图中,EF,GH为平行的金属导轨，其电阻不计,R为电阻,C为电容
器,AB为可在EF和GH上滑动的导体棒，有匀强磁场垂直于导轨平面.
若用li和|2分别表示图中该处导线中的电流，则当AB棒（D）
D.加速滑动时,I
4.如图所示,导体棒在金属框架上向右做匀加速运动，在此过程中
VX£亠
A.电容器上电荷量越来越多
B.电容器上电荷量越来越少
C.电容器上电荷量保持不变
D.
电阻R上电流越来越大
度进入右侧匀强磁场，如图所示.在每个线框进入磁场的过程中，M,N
两点间的电压分别为gUsUc和U.下列判断正确的是（）
A.UaVUvUvUB.UaVUvUvU
C.Ua=U=U=UD.Ub6.（多选）如图所示，MN,PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感
应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M,P间接有一阻值为R的电阻.一根与导轨接触良好、有效阻值为孚的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，不计
导轨电阻，则（）
A.通电电阻R的电流方向为—R-M
B.a,b两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端高
D.外力F做的功等于电路中产生的焦耳热
7.（多选）如图所示，电阻为r的均匀金属圆环放在图示的匀强磁场中
磁感应强度为B,圆环直径为L,电阻为才长也为L的金属棒ab在圆环上从右向左以V0匀速滑动并保持与环良好接触.当ab运动到与环直
径重合瞬间，棒两端电势差大小及电势高低为（）
C.a点电势比b点高D.b点电势比a点高
8.（多选）半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位
长度电阻均为忠圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下
始,杆的位置由0确定，如图所示.则（）
"冰：
*
D
A.0=0时，杆产生的电动势为2Bav
B.0=■时,杆产生的电动势为遐Bav
C.0=0时,杆受的安培力大小为磊盂
D.0违时,杆受的安培力大小为盈詁
9.
1=0.05m,做匀速运
以下各种不同的情况中R=0.1Q,运动导线长
动的速度都为v=10m/s.除电阻R外,其余各部分电阻均不计.匀强磁
场的磁感应强度B=0.3T.试计算各情况中通过每个电阻R的电流大
小和方向.
R
tt
X
X
—Ir
—Vy
■
―叫厂
H
7
（甲｝
7
A
画m
10.面积S=0.2m2,n=100匝的圆形线圈，处在如图所示的磁场内，磁感
应强度随时间t变化的规律是B=0.02t（T）,R=3Q,C=30卩F,线圈电
阻r=1Q,求:
⑵电容器的电荷量.
磁场垂直,长为L、电阻为扌的金属杆0A一端在圆心，另一端在环上,并可沿圆环转动.阻值为詐勺电阻一端与金属杆的0端相连,另一端与环上C点相连，若杆以角速度3逆时针转动，那么，阻值宇的电阻上的电
—
流在什么范围内变化？
C
12.（2016南昌调研）如图所示，匝数n=100匝、面积S=0.2m2、电阻r=0.5Q的圆形线圈MN处于垂直纸面向里的匀强磁场内，磁感应强
度随时间按B=0.6+0.02t（T）的规律变化.处于磁场外的电阻R=
3.5Q,R2=6Q,电容C=30aF,开关S开始时未闭合，求:
（1）闭合开关S后，线圈两端M,N两点间的电压Un和电阻R消耗的电
功率;
（2）闭合开关S一段时间后又断开S,S断开后通过R的电荷量.
1、解析:
根据楞次定律可知，选项A错误;线圈中产生的电动势E罟二
¥.等选项B正确；线圈中的感应电流沿逆时针方向，所以a点电势低于b点电势，选项C错误；线圈左边的一半导线相当于电源，右边的一半相当于外电路，a,b两点间的电势差相当于路端电压，其大小为
U==-•詈,选项D错误.
2、解析：
产生的感应电动势为E=Blv,由闭合电路欧姆定律得匸竽，又
Ib=2la,由电阻定律知R=2R,故Ia:
Ib=1:
1.选项C正确.
3、解析:
导体棒水平运动时产生感应电动势，对整个电路，可把AB棒
看做电源，等效电路如图所示.当棒匀速滑动时，电动势E不变，故I1
工0,12=0.当棒加速运动时，电动势E不断变大，电容器不断充电，故11
工0,12工0.选项D正确.
4、解析:
导体棒匀加速运动，产生电动势越来越大，对电容器充电形成
充电电流，电容器带电荷量均匀增大，充电电流保持不变，故选项A正确.
5、解析:
每个线框进入磁场的过程中，仅有MN边做切割磁感线运动产
生感应电动势，其余三条边是外电路，设长度为L的导线电阻为R,边
长为L的导线切割磁感线产生感应电动势为E,由于以相同速度进入
磁场，故边长为2L的导线切割磁感线产生感应电动势为2E,则U=
寻•3R=E;Ub€•5R=E;Uc罟-6R=E;Ud罟•4R=E,Ua正确.
6、解析：
根据楞次定律或右手定则可判断出，通过电阻R的电流方向
为MKRtP,选项A错误；导线ab相当于电源，电源电压E=BLv,内阻
r=£所以a,b两点间的电压为路端电压，即Uab誉,选项B错误；在电
源内部，电流从bTa,所以a端电势比b端高，选项C正确；因为导线
ab在水平外力F的作用下做匀速运动，所以安培力与外力F等大反向,
安培力做的功与外力F做的功大小相等，又因为电路中产生的焦耳热等于安培力做的功，所以电路中产生的焦耳热也等于外力F做的功,
选项D正确.
7、解析:
当ab与环直径重合时，匸驚，a，b两点间电势差大小U=7,
得U營由右手定则判断b点电势高，选项BQ正确.
8解析：
开始时刻，感应电动势Ei=BLv=2Bav,故选项A正确；0=时,
E2=B-2acos夕-v=Bav,故选项B错误；由L=2acos0,E=BLv,
□
l=£R=R）[2acos0+（n+20）a],得在0=0时,F=甞諜故选项C
错误；0=时F羞侖,故选项D正确.
9、解析：
题图（甲）中，两导线切割磁感线，产生的感应电流相互抵消，
流过电阻R的电流为0.
题图（乙）中，两导线切割磁感线，均产生顺时针方向的电流，流过R的电流方向向右，大小为匸誓夕警yA=3A.
题图（丙）中，一导线切割磁感线，两外电阻并联，由右手定则知，流过
ELI
T
两电阻R的电流方向向下,大小均为冃xp=X雾=X哼严卯A=
•兰7
1.5A.
题图（丁）中,一导线切割磁感线，内阻为R,两外电阻并联，由右手定则,流过内阻R的电流方向向上，流过外电阻R的电流方向向下.流过内阻
R的电流大小为I乎凸吒唸A=1A,流过外电阻R的电流均为扌,
即0.5A.
答案：
见解析
10、解析:
（1）由法拉第电磁感应定律可得出线圈中的感应电动势，由
欧姆定律可求得通过R的电流.由楞次定律可知电流的方向为逆时针
通过R的电流方向为b-a,
q=lt=±t=n^t=n證=0.1C.
⑵由E二厝二n^=100X0.2X0.02V=0.4V,
二器A=0.1A,
U=LR=IR=0.1X3V=0.3V,
-6-6
Q=CC=30X10X0.3C=9X10C.
答案:
（1）b-a0.1C
（2）9X10-6C11、解析:
A在C点时金属圆环未接入电路中，则外电阻最小，如图所
一LLU04沁5I2示,E=BL•二拒3L,
c
当A在C点正上方时环的电阻最大，外电阻最大，
I『苣卫
1min-胡+1=.
答案：
竺?
〜竺仝
口木•5左3住
12、解析：
内电路分析：
圆形线圈构成内电路，
由B=0.6+0.02t（T）知葺=0.02T/S.
外电路分析:
S闭合后,Ri,R2串联，电容器两端的电压同R两端的电压,Umn为路端电压.
（1）线圈中的感应电动势
E咗二瞪S=100X0.02X0.2V=0.4V,
通过线圈的电流匸諾不春去:
A=0.04A,
线圈两端M,N两点间的电压
UMN=E-Ir=0.4V-0.04X0.5V=0.38V.
电阻R消耗的电功率R=I2R=0.042x6W=9.6X10-3W.
（2）闭合开关后，电路稳定
U=5=|R2=O.24V,
Q=CC=7.2X10-6C.
S断开后，电容器放电，通过R2的电荷量^Q=7.2X10-6C.
答案:
（1）0.38V9.6X10-3W
（2）7.2X10-6C
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