2022年高考物理二轮复习题型研究专题四 第二讲 电磁感应的规律及综合应用—— 课后“高仿”检测卷.doc
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1、专题四 第二讲 电磁感应的规律及综合应用 课后“高仿”检测卷一、高考真题集中演练明规律1多选(2018·全国卷)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是()A开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动解析:选AD根据安
2、培定则,开关闭合时铁芯上产生水平向右的磁场。开关闭合后的瞬间,根据楞次定律,直导线上将产生由南向北的电流,根据安培定则,直导线上方的磁场垂直纸面向里,故小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,故A正确。同理D正确。开关闭合并保持一段时间后,直导线上没有感应电流,故小磁针的N极指北,故B、C错误。2多选(2018·全国卷)如图(a),在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图(b)所示,规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势()A在t时为零B在t时改变方向C在t时最大,且沿顺时针方向D在tT时最大,且沿顺时针方向解析:
3、选AC在t时,交流电图线斜率为0,即磁场变化率为0,由ES知,E0,故A正确。在t和tT时,图线斜率最大,在t和tT时感应电动势最大。在到之间,电流由Q向P减弱,导线在R处产生垂直纸面向里的磁场,且磁场减弱,由楞次定律知,R产生的感应电流的磁场方向也垂直纸面向里,则R中感应电动势沿顺时针方向,同理可判断在到T时,R中电动势也为顺时针方向,在T到T时,R中电动势为逆时针方向,C正确,B、D错误。3(2017·全国卷)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与
4、导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()APQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向BPQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向解析:选D金属杆PQ向右切割磁感线,根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向;原来T中的磁场方向垂直于纸面向里,闭合回路PQRS中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T的磁通量减小,根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流,综上所述,可知A、B、C项错误,D项正确。4多选(2016·全国卷)法拉第圆盘发
5、电机的示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘旋转时,关于流过电阻R的电流,下列说法正确的是()A若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定B若从上向下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a到b的方向流动C若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化D若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R上的热功率也变为原来的2倍解析:选AB由右手定则知,圆盘按如题图所示的方向转动时,感应电流沿a到b的方向流动,选项B正确;由感应电动势EBl2知,角速度恒定,则感应电动势恒定,电流大小恒定,选项A正确;角速度大小变化
6、,感应电动势大小变化,但感应电流方向不变,选项C错误;若变为原来的2倍,则感应电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由PI2R知,电流在R上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。 5(2016·全国卷)如图,两固定的绝缘斜面倾角均为,上沿相连。两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端)长度均为L,质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca,并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上,使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中,回路电阻为R,两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为,
7、重力加速度大小为g。已知金属棒ab匀速下滑。求(1)作用在金属棒ab上的安培力的大小;(2)金属棒运动速度的大小。解析:(1)设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力大小为N2。对于ab棒,由力的平衡条件得2mgsin N1TFN12mgcos 对于cd棒,同理有mgsin N2TN2mgcos 联立式得Fmg(sin 3cos )。(2)由安培力公式得FBIL这里I是回路abdca中的感应电流。ab棒上的感应电动势为BLv式中,v是ab棒下滑速度的大小。由欧姆定律得I联立式得v(sin 3cos )。答案:(1)mg
8、(sin 3cos )(2)(sin 3cos )6(2016·全国卷)如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上。t0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动。t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为。重力加速度大小为g。求(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; (2)电阻的阻值。解析:(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a,由牛顿第二定律得maFmg设金属杆到达磁
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