《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 4-11 電磁感應(yīng)及應(yīng)用真題對點練(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 4-11 電磁感應(yīng)及應(yīng)用真題對點練(含解析)(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、電磁感應(yīng)及應(yīng)用
1.(2018年高考·課標全國卷Ⅰ)(多選)如圖4—11—18所示,兩個線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是( )
圖4—11—18
A.開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動
B.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向
C.開關(guān)閉合并保持一段時間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向
D.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動
解析
2、:根據(jù)安培定則,開關(guān)閉合時鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場.開關(guān)閉合后的瞬間,根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流,根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向里,故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動,A對.開關(guān)閉合并保持一段時間后,直導(dǎo)線上沒有感應(yīng)電流,故小磁針的N極指北,B、C錯.開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間,根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流,這時直導(dǎo)線上方的磁場垂直紙面向外,故小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動,D對.
答案:AD
2.(2018年高考·課標全國卷Ⅰ)如圖4—11—19所示,導(dǎo)體軌道OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點,O為圓心.軌道的電
3、阻忽略不計.OM是有一定值電阻、可繞O轉(zhuǎn)動的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好.空間存在與半圓所在平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B.現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過程Ⅰ);再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B′(過程Ⅱ).在過程Ⅰ、Ⅱ中,流過OM的電荷量相等,則等于( )
圖4—11—19
A. B.
C. D.2
解析:在過程Ⅰ中,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有
E1==
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有I1=
且q1=I1Δt1
在過程Ⅱ中,有E2==
I2=
q2=I2Δt2
又q1=q2
4、,即=
所以=.
答案:B
3.(2018年高考·課標全國卷Ⅱ)如圖4—11—20所示,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強磁場區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠閘,磁感應(yīng)強度大小相等、方向交替向上向下.一邊長為l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運動.線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的正確圖線可能是( )
圖4—11—20
解析:設(shè)線路中只有一邊切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電流為i.
線框位移
等效電路的連接
電流
0~
I=2i(順時針)
~l
I=0
l~
I=2i(逆時針)
~2l
I=0
分析知,只有選項D符合要求.
答案:D
5、
4.(2018年高考·課標全國卷Ⅲ)(多選)如圖4-11-21(a),在同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動勢( )
圖4—11—21
A.在t=時為零
B.在t=時改變方向
C.在t=時最大,且沿順時針方向
D.在t=T時最大,且沿順時針方向
解析:在t=時,i→t圖線斜率為0,即磁場變化率為0,由E==S知,E=0,A對;在t=和t=T時,圖線斜率最大,在t=和t=T時感應(yīng)電動勢最大,在到之間,電流由Q向P減弱,導(dǎo)線在R處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場,且
6、磁場減弱,由楞次定律知,R產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向也垂直紙面向里,即R中感應(yīng)電動勢沿順時針方向,同理可判斷在到時,R中電動勢也為順時針方向,在T到T時,R中電動勢為逆時針方向,C對,B、D錯.
答案:AC
5.(2019年高考·課標全國卷Ⅰ)(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場,其邊界如圖4-11-22(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上.t=0時磁感應(yīng)強度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系如圖4-11-22(b)所示,則在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi)( )
圖4
7、—11—22
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時針方向
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動勢大小為
解析:AB.根據(jù)B-t圖象,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時針,但在t0時刻,磁場的方向發(fā)生變化,故安培力方向FA的方向在t0時刻發(fā)生變化,則A錯誤,B正確;CD.由閉合電路歐姆定律得:I=,又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E== ,又根據(jù)電阻定律得:R=ρ,聯(lián)立得:I=,則C正確,D錯誤.
答案:BC
6.(2019年高考·課標全國卷Ⅱ)(多選)如圖4—11—23所示,兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌電阻
8、忽略不計.虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直,在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放,兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知PQ進入磁場時加速度恰好為零.從PQ進入磁場開始計時,到MN離開磁場區(qū)域為止,流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能正確的是( )
圖4—11—23
A B
C D
解析:根據(jù)題述,PQ進入磁場時加速度恰好為零,兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放,則兩導(dǎo)體棒進入磁場時的速度
9、相同,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔足夠長,在PQ通過磁場區(qū)域一段時間后MN進入磁場區(qū)域,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是A;由于兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放,兩導(dǎo)體棒進入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,MN進入磁場區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不可能小于l,B錯誤;若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔較短,在PQ沒有出磁場區(qū)域時MN就進入磁場區(qū)域,則兩棒在磁場區(qū)域中運動時回路中磁通量不變,兩棒不受安培力作用,二者在磁場中做加速運動,PQ出磁場后,MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流一定大于I1,受到安培力作用
10、,由于安培力與速度成正比,則MN所受的安培力一定大于MN的重力沿斜面方向的分力,所以MN一定做減速運動,回路中感應(yīng)電流減小,流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是D,C錯誤。
答案:AD
7.(2019年高考·課標全國卷Ⅲ)(多選)如圖4—11—24所示,方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上.t=0時,棒ab以初速度v0向右滑動.運動過程中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,兩者速度分別用v1、v2表示,回路中的電流用I表示.下列圖象中可能正確的是( )
圖4—11—24
A
11、 B
C D
解析:棒ab以初速度v0向右滑動,切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,使整個回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,判斷可知棒ab受到方向與v0方向相反的安培力的作用而做變減速運動,棒cd受到方向與v0方向相同的安培力的作用而做變加速運動,它們之間的速度差要Δv=v1-v2逐漸減小,整個系統(tǒng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸減小,回路中感應(yīng)電流逐漸減小,最后變?yōu)榱?,即最終棒ab和棒cd的速度相同,v1=v2,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)在足夠長的平行金屬導(dǎo)軌上運動時不受外力作用,由動量守恒定律有mv0=mv1+mv2,解得v1=v2=,選項A、C均正確,B、D均錯誤。
答案:AC
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