2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第12章电磁感应专题强化17电磁感应中的电路和图像问题考点4电磁感应中电路与图像的综合问题

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这是一份2025版高考物理一轮总复习考点突破训练题第12章电磁感应专题强化17电磁感应中的电路和图像问题考点4电磁感应中电路与图像的综合问题，共2页。试卷主要包含了3 m，导轨左端连接R＝0等内容，欢迎下载使用。

解决电路与图像综合问题的思路
(1)电路分析：弄清电路结构，画出等效电路图，明确计算电动势的公式。
(2)图像分析：弄清图像所揭示的物理规律或物理量间的函数关系；挖掘图像中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图线的斜率、截距所表示的物理意义。
(3)定量计算：运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算。
如图a所示，水平放置的两根光滑平行金属导轨，间距L＝0.3 m，导轨左端连接R＝0.6 Ω的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面且B＝0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2 m。细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3 Ω。导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v＝1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，通过计算，在图b中画出从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流。
[解析] t1＝eq \f(D,v)＝0.2 s
在0～t1时间内，A1产生的感应电动势E1＝BLv＝0.18 V。
其等效电路如图甲所示。
由图甲知，电路的总电阻R总＝r＋eq \f(rR,r＋R)＝0.5 Ω
总电流I＝eq \f(E1,R总)＝0.36 A
通过R的电流IR＝eq \f(r,R＋r)·I＝0.12 A
A1离开磁场(t1＝0.2 s)至A2刚好进入磁场eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t2＝\f(2D,v)＝0.4 s))的时间内，回路中无电流，IR′＝0，
从A2进入磁场(t2＝0.4 s)至离开磁场eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t3＝\f(2D＋D,v)＝0.6 s))的时间内，
A2上的感应电动势E2＝0.18 V，其等效电路如图乙所示。
由图乙知，电路总电阻R总′＝0.5 Ω，总电流I′＝0.36 A，流过R的电流IR″＝0.12 A，综合以上计算结果，绘制通过R的电流与时间关系如图丙所示。
[答案] 见解析图
【跟踪训练】
(多选)如图所示，电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i，受到的安培力大小为FA，电阻R两端的电压为UR，感应电流的功率为P，它们随时间t变化的图像可能正确的有( BC )
[解析] 经受力分析和电路分析知，i＝eq \f(Blv,R＋r)，FA＝Bil＝eq \f(B2l2,R＋r)v，UR＝iR＝eq \f(BlR,R＋r)v，P＝i2(R＋r)＝eq \f(B2l2,R＋r)v2，因此i∝FA∝UR∝eq \r(P)∝v，i－t、FA－t、UR－t图像的形状与v－t图像相同。对金属棒由牛顿第二定律得F－FA＝ma，得F0＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k－\f(B2l2,R＋r)))v＝ma。若k＝eq \f(B2l2,R＋r)，则a＝eq \f(F0,m)，金属棒做匀加速运动，A项错误；若k>eq \f(B2l2,R＋r)，a逐渐增大，B项正确；若k

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