2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練十三 電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用(含解析)
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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練十三 電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用(含解析)
十三電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用1. (人教版選修32 P14第6題改編)(多選)如圖所示,一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán),橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動,老師拿一條形磁鐵先后插向兩環(huán),同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是()A磁鐵插向左環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B磁鐵插向右環(huán),橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C磁鐵插向左環(huán),左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D磁鐵插向右環(huán),右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流答案BD解析條形磁鐵插向右側(cè)閉合金屬圓環(huán)時,圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,磁鐵對圓環(huán)有力的作用,橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動,B、D正確;條形磁鐵插向左側(cè)不閉合金屬圓環(huán)時,圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,但不產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵對圓環(huán)沒有力的作用,橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動,A、C錯誤。2. (人教版選修32 P9第7題改編)如圖所示,固定于水平面上的金屬架abcd處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動。t0時,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,此時MN到達(dá)的位置恰好使MbcN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,從t0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的示意圖為()答案C解析為了使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,即讓MN棒與線框組成回路的磁通量保持不變,所以B0l2B(l2lvt),解得B,由數(shù)學(xué)知識可知C圖正確,故選C。3. (人教版選修32 P21第4題改編)如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,ab邊長大于bc邊長,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場外,線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場,兩次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1;第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則()AQ1Q2,q1q2 BQ1Q2,q1q2CQ1Q2,q1q2 DQ1Q2,q1q2答案A解析由QI2Rt得,Q12Rt×,同理,Q2,又因為LabLbc,故Q1Q2。通過導(dǎo)體橫截面的電荷量qt,故q1q2,所以A正確。4圖甲和圖乙是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1和L2為電感線圈。實驗時,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是()A圖甲中,A1與L1的電阻值相同B圖甲中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流C圖乙中,變阻器R與L2的電阻值相同D圖乙中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等答案C解析圖甲中,斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,所以斷開開關(guān)S1之前,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時,流經(jīng)L1的電流大于流經(jīng)A1的電流,L1的電阻值小于A1的阻值,A、B錯誤;圖乙中,閉合開關(guān)S2,最終完全相同的燈A2與A3的亮度相同,即最終A2與A3中的電流相同,所以變阻器R與L2的電阻值相同,C正確;閉合S2瞬間,L2對電流有阻礙作用,L2中電流小于變阻器R中電流,D錯誤。5將一段導(dǎo)線繞成如圖甲所示的閉合回路,并固定在水平面(紙面)內(nèi),回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場的正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力,以水平向右為F的正方向,能正確反映F隨時間t變化的圖象是()答案B解析根據(jù)Bt圖象可知,在0時間內(nèi),Bt圖線的斜率為負(fù)且為定值,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律EnS可知,該段時間圓環(huán)區(qū)域內(nèi)感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流是恒定的,由楞次定律可知,ab中電流方向為ba,再由左手定則可判斷ab邊受到向左的安培力,且0時間內(nèi)安培力恒定不變,方向與規(guī)定的正方向相反;同理,在T時間內(nèi),ab邊所受安培力仍恒定不變,但方向與規(guī)定的正方向相同。綜上可知,B正確。6. 如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為d,導(dǎo)軌所在平面與水平面成角,M、P間接阻值為R的電阻。勻強(qiáng)磁場的方向與導(dǎo)軌所在平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下,以速度v勻速向上運(yùn)動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并且保持良好接觸,重力加速度為g。求:(1)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E;(2)通過電阻R的電流I的大??;(3)拉力F的大小。答案(1)Bdv(2)(3)mgsin解析(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得EBdv。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得I。(3)導(dǎo)體棒的受力情況如圖所示,根據(jù)平衡條件有FF安mgsin0,又因為F安BId,所以Fmgsin。- 5 -