2020新亮剑高考物理总复习讲义:第十单元 电磁感应 单元检测 Word版含解析.pdf
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1、第十单元电 磁 感 应 单 元 检 测见高效训练P115 一、单项选择题 1.(2018 河北联考)A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比rArB=21,在B环包围的空间内存在一正 方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如图所示。在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,下 列说法正确的是( )。 A.两导线环内所产生的感应电动势相等 B.A环内所产生的感应电动势大于B环内所产生的感应电动势 C.流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为 14 D.流过A、B两导线环的感应电流的大小之比为 11 解析 某一时刻穿过A、B两导线环的磁通量均为穿过磁场所在区域
2、面积上的磁通量,设磁场区域的面积为S,则=BS,E= =S(S为磁场区域面积),对A、B两导线环,有=1,所以 A 项正确,B 项错误;I=,R=(S1为导线的横截面积),l=2r,所以= 1 ,C、D 两项错误。 1 2 答案 A 2.(2018 山东月考)如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的速度匀速通过磁 场。在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,则下列说法错误的是( )。 A.金属框内感应电流方向先为逆时针再为顺时针 B.金属框内感应电流经历两次先增大后减小 C.水平拉力方向一定与速度同向 D.水平拉力方向与速度方向无关 解析 金属
3、圆形线框的磁通量先增加后减少,由楞次定律可知框内感应电流方向先为逆时针再为顺时针,A 项正确;由切割有 效长度变化规律,可知金属线框产生的感应电动势经历两次先增大后减小,B 项正确;水平拉力方向与安培力的方向相反,水平拉力 方向与速度方向无关,C 项错误,D 项正确。 答案 C 3.(2018 北京月考)如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为 2a,磁感应强度的大小为B0。一边长为a、电阻为 4R的正 方形均匀导线框ABCD从图示位置开始以水平向右的速度v匀速穿过磁场区域,图中线框A、B两端电压UAB与线框移动距离x的 关系图象正确的是( )。 解析 进入磁场时,注意UAB是路端电压,大
4、小应该是电动势的四分之三,此时E=B0av,所以UAB=;完全进入后,没有感应电 30av 4 流,但有感应电动势,大小为B0av,穿出磁场时电压大小应该是电动势的四分之一,UAB=,方向始终是相同的,即AB。 0av 4 答案 D 4.(2019 山西检测)如图甲所示,一个匝数n=100 的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 。在线圈中存在面积S2=0.3 m2的 垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个R=2 的电阻,将其两端a、b分别 与图甲中的圆形线圈相连,b端接地,则下列说法正确的是( )。 A.圆形线圈中产生的感应电动势E=6
5、V B.在 04 s 时间内,通过电阻R的电荷量q=8 C C.设b端电势为零,则a端的电势a=3 V D.在 04 s 时间内,电阻R上产生的焦耳热Q=18 J 解析 由法拉第电磁感应定律可得E=n,由图乙结合数学知识可得 k=0.15 T/s,将其代入可解得E=4.5 V,A 项错误。 2 设平均电流为 ,则q=t=t=nt=n,在 04 s 穿过圆形导体线圈的磁通量的变化量 =0.18 Wb,代入可解 + ( + ) + 得q=6 C,B 项错误。04 s 内磁感应强度增大,圆形线圈内磁通量增加,由楞次定律结合右手定则可得b点电势高,a点电势低,故 C 项错误。由磁感应强度均匀变化产生的
6、电动势与电流均恒定,可得I=1.5 A,由焦耳定律可得Q=I2Rt=18 J,D 项正确。 + 答案 D 二、多项选择题 5.(2018 安徽检测)法拉第圆盘发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
7、 解析 将圆盘看成由无数辐条组成,各辐条都在切割磁感线,从而产生感应电动势,出现感应电流,当圆盘顺时针转动时(从上 往下看),根据右手定则可判断,圆盘上感应电流从边缘流向中心,流过电阻R的电流方向为从a到b,B 项正确;由法拉第电磁感应定 律可得,感应电动势E=BLv= BL2,而I=,故 A 项正确,C 项错误;当角速度变为原来的 2 倍时,感应电动势变为原来的 2 倍,感应 1 2 电流I变为原来的 2 倍,电流在R上的热功率P=I2R变为原来的 4 倍,D 项错误。 答案 AB 6.(2019 广东检测)如图所示,在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足
8、方程y=kx2,长度为 的直导轨OC与x轴重合,整个导轨处于垂直纸面(水平面)向里的匀强磁场中。现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴 正方向以速度v做匀速直线运动,已知金属棒单位长度的电阻为R0(单位:/m),除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,金属棒 与导轨始终接触良好,则在金属棒从开始运动至到达AC的过程中( )。 A.t时刻回路中的感应电动势瞬时值e=Bkv3t2 B.感应电流逐渐减小 C.闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D.通过金属棒的电荷量为 0L 解析 t时刻金属棒切割磁感线产生的感应电动势e=Byv,而y=kx2,x=vt,联立解得e=Bkv3t2,A 项正确;由欧姆定律可得感
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