高考物理电磁学知识点之电磁感应技巧及练习题含答案(6).pdf
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1、高考物理电磁学知识点之电磁感应技巧及练习题含答案(6)一、选择题1如图所示,在PO、QR 区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面一导线框abcdefa位于纸面内,框的邻边都相互垂直,bc 边与磁场的边界 P 重合,导线框与磁场区域的尺寸如图所示从t0时刻开始,线框匀速横穿两个磁场区域以abc def为线框中的电动势 的正方向,以下四个 t 关系示意图中正确的是()ABCD2如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其电阻忽略不计。下列说法正确的是AS闭合瞬间,A先亮BS闭合瞬间,A、B同时亮CS断开瞬间,A闪亮一下,然后逐渐熄灭D
2、S断开瞬间,B逐渐熄灭3如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。下列四个图中能产生感应电流的是ABCD4如图所示,L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是()A图甲中,闭合S1瞬间和断开S1瞬间,通过A1的电流方向不同B图甲中,闭合S1,随着电路稳定后,A1会再次亮起C图乙中,断开S2瞬间,灯A3立刻熄灭D图乙中,断开S2瞬间,灯 A2立刻熄灭5两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个n 匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直方向的磁场,电阻R 与金属板连接,如图所示,两板间有一个质量为m、电荷量 q 的油滴恰好处于静
3、止,则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是A磁感应强度B竖直向上且正增强,tdmgnqB磁感应强度B竖直向下且正增强,tdmgnqC磁感应强度B 竖直向上且正减弱,t()dmg RrnqRD磁感应强度B竖直向下且正减弱,t()dmgr RrnqR6如图所示,MN 和 PQ 为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为 0.4m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为 0.5T 的匀强磁场垂直。质量m 为 6.0 10-3kg 电阻为 1的金属杆 ab 始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器R2和阻值为 3.0 的电阻 R1。当杆 ab 达到稳定状态时以速率v
4、 匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为 0.27W。则()Aab稳定状态时的速率v=0.4m/sBab 稳定状态时的速率v=0.6m/sC滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=4.0 D滑动变阻器接入电路部分的阻值R2=6.0 7两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为 0.005的正方形导线框abcd位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图甲所示。已知导线框向右做匀速直线运动,cd 边于 t=0 时刻进入磁场。导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(规定感应电流的方向abcda 为正方向)。下列说法正确的是()A磁感应强度的方向垂直纸面向内B磁感应强度
5、的大小为0.5TC导线框运动速度的大小为0.05m/sD在 t=0.4s 至 t=0.6s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.04N8如图所示为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的竖直分量向下。一飞机在北半球的上空以速度v 水平飞行,飞机机身长为a,翼展为b;该空间地磁场磁感应强度的水平分量为 B1,竖直分量为B2;驾驶员左侧机翼的端点用A 表示,右侧机翼的端点用B 表示,用E表示飞机产生的感应电动势,则AE=B2vb,且 A 点电势高于B点电势BE=B1vb,且 A点电势高于B 点电势CE=B2vb,且 A 点电势低于B 点电势DE=B1vb,且 A 点电势低于B 点电势9磁卡的磁条
6、中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区,刷卡器中有检测线圈当以速度 v0刷卡时,在线圈中产生感应电动势,其Et 关系如图所示如果只将刷卡速度改为02v,线圈中的Et 关系图可能是()ABCD10 如图所示,一闭合直角三角形线框abc以速度 v 匀速向右穿过匀强磁场区域,磁场宽度大于 ac 边的长度从bc 边进入磁场区,到a 点离开磁场区的过程中,线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是下图中的()ABCD11 如图甲所示,竖直长直导线与其右侧固定的矩形线框位于同一平面内,通过长直导线中的电流i 随时间 t 变化的规律如图乙所示(取向下为电流正方向),关于线框中的感应电流及线框受到的
7、安培力,下列说法正确的是()A0 4T时间内感应电流沿逆时针方向B在2Tt时线框中的电流改变方向C344TT时间内线框中的感应电流大小不变 D344TT时间内线框受到的安培力方向保持不变12 如图所示,螺线管匝数n=1500 匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1,电阻R=4螺线管所在空间存在着向右的匀强磁场,磁感应强度大小随时间的变化如图所示,下列说法正确的是()A电阻 R 的电流方向是从A 到 CB感应电流的大小随时间均匀增大C电阻 R 两端的电压为6VDC 点的电势为4.8V13 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整
8、个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是()Aab中的感应电流方向由b 到 aBab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小14 如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R 的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(dL)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下导线框以某一初速度向右运动t0 时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域下列v-t 图像中,可能正确描述上述过程的是()ABCD15 如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应
9、强度为B电阻为R、半径为L、圆心角为45 的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度匀速转动(O 轴位于磁场边界)则线框内产生的感应电流的有效值为A22BLRB222BLRC224BLRD24BLR16 如图所示,一个边长为2L 的等腰直角三角形ABC 区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L 的正方形线框abcd,线框以水平速度v 匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流 i 随时间 t 变化的规律正确的是ABCD17 如图所示,竖直放置的长直导线通有恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面内,在下列情况中线框中不能
10、产生感应电流的是()A导线中的电流变大B线框以PQ 为轴转动C线框向右平动D线框以AB边为轴转动18 如图所示的电路中,带铁芯的线圈L 与灯 A 并联,线圈的电阻远小于灯的电阻,当闭合开关 S后灯正常发光。以下说法中正确的是()A断开开关S,灯 A 立即熄灭B断开开关S,灯 A 闪亮一下后熄灭C用一个电容器代替线圈L,断开开关S,灯 A 闪亮一下后熄灭D用阻值与线圈相同的电阻取代L 接入电路,断开开关S,灯 A 闪亮一下后熄灭19 如图所示,一个闭合导体圆环固定在水平桌面上,一根条形磁铁沿圆环的轴线运动,使圆环内产生了感应电流下列四幅图中,产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是()A
11、BCD20 如图所示,ab 和 cd 是位于水平面内的平行金属轨道,轨道间距为l,其电阻可忽略不计。ac之间连接一阻值为R 的电阻。ef 为一垂直于ab和 cd 的金属杆,它与ab 和 cd 接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动,其电阻可忽略。整个装置处在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度为B。当施外力使杆ef 以速度 v 向右匀速运动时,杆ef 所受的安培力为()A B C D21 如图所示,空间中存在一水平方向的半无界匀强磁场,其上边界水平。磁场上方有一个长方形导线框,线框一边水平,所在平面与磁场方向垂直。若线框自由下落,则刚进入磁场时线框的加速度不可能A逐渐减小,方向向下B为零
12、C逐渐增大,方向向上D逐渐减小,方向向上22 如图所示,竖直放置的矩形导线框MNPQ 边长分别为L 和 2L,M、N 间连接水平的平行板电容器,两极板间距为d,虚线为线框中轴线,虚线右侧有垂直线框平面向里的匀强磁场。两极板间有一质量为m、电荷量为q 的带负电油滴恰好处于平衡状态,已知重力加速度为 g,则下列磁场磁感应强度大小B 的变化情况及其变化率分别是()A正在减小,22BmgdtqLB正在减小,2BmgdtqLC正在增强,22BmgdtqLD正在增强,2BmgdtqL23 如图甲所示,正三角形导线框abc固定在磁场中,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度 B 随时间变化的关系如图乙所示t=0
13、 时刻磁场方向垂直纸面向里,在04s时间内,线框ab边所受安培力F随时间t变化的关系(规定水平向左为力的正方向)可能是下图中的()ABCD24 如图所示,区域、均为匀强磁场,磁感强度大小都为B=5T,方向如图。两磁场中间有宽为S=0.1m 的无磁场区。有一边长为L=0.3m、电阻为 R=10 的正方形金属框abcd置于区域,ab 边与磁场边界平行。现拉着金属框以v=2m/s 的速度向右匀速移动,从区域 完全进入区域,则此过程中下列说法正确的是()A金属框中的最大电流为0.3AB金属框受到的最大拉力为0.9NC拉力的最大功率为3.6WD拉力做的总功为0.18J25 如图,矩形闭合导体线框在匀强磁
14、场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变,ab 边始终保持与磁场水平边界线 OO平行,线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够大,不计空气阻力影响,则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v 随时间 t 变化的规律()ABCD【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题1C 解析:C【解析】【分析】【详解】下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。在第一阶段,只有bc 切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为负,大小为Blv在第二阶段,bc 切割向里的磁感线,电动势为逆时针方向,同时de 切割向外的磁感线,电动势为顺时针方向
15、,等效电动势为零。在第三阶段,de 切割向里的磁感线同时af 切割向外的磁感线,两个电动势同为逆时针方向,等效电动势为正,大小为3Blv在第四阶段,只有af切割向里的磁感线,电动势为顺时针方向,等效电动势为负大小为2Blv,故 C 正确,ABD 错误。故选 C2C 解析:C【解析】【分析】刚通电时,自感线圈相当于断路;稳定时,自感线圈相当于电阻(阻值看题中说明);断电后,自感线圈相当于电源。理想二极管具有单向导电性。据以上两点分析电路在开关闭合瞬间、稳定、和开关断开瞬间各元件的工作情况。【详解】AB:刚通电时,自感线圈相当于断路,二极管中为反向电流,则电流既不通过A 灯,也不通过 B 灯。电路
16、稳定时,依题意,自感线圈相当于导线,则电流流过B 灯,B 灯发光。则 S闭合瞬间,A、B 两灯均不亮,然后A 灯仍不亮,B 灯逐渐变亮。故AB 两项错误。CD:开关断开瞬间,自感线圈相当于电源,自感线圈与二极管、A 灯形成回路,二极管中为正向电流,则A灯闪亮一下,然后逐渐熄灭。开关断开后,B灯不处在回路中,B灯立即熄灭。故C 项正确,D 项错误。3D 解析:D【解析】线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故A 错误;线框平行于磁场感应线运动,穿过线框的磁通量没有变化,不会产生感应电流,故B 错误;线框绕轴转动,但线框平行于磁场感应线穿过的磁通量没
17、有变化,因此也不会产生感应电流,故C 错误;线框绕轴转动,导致磁通量发生变化,因此线框产生感应电流,故D 正确4A 解析:A【解析】【分析】【详解】A图甲中,闭合电键的瞬间,流过灯泡A1的电流的方向向右;L1的为自感系数很大的自感线圈,则断开电键的瞬间,自感电动势将阻碍其电流的减小,所以流过L1的电流方向不变,所以流过灯泡A1的电流的方向与开始时是相反的,故A 正确;B图甲中,闭合S1,电路稳定后,灯泡A1短路,无电流,故B 错误;CD图乙中,闭合S2电路中的电流稳定后两个灯泡都亮,断开S2瞬间,L2对电流减小有阻碍作用,此时L2与两个灯泡以及滑动变阻器组成闭合回路,所以A2、A3电流都逐渐减
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