2019版高中物理二轮专题复习课时跟踪训练:13 电磁感应问题 Word版含解析.pdf
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1、课时跟踪训练课时跟踪训练(十三十三) 一、选择题(14 题为单项选择题,510 题为多项选择题) 1(2018安徽省合肥三模)如图所示,两相邻有界匀强磁场的宽度均为 L, 磁感应强度大小相等、方向相反,均垂直于纸面有一边长为 L 的正方形闭合线 圈向右匀速通过整个磁场用 i 表示线圈中的感应电流,规定逆时针方向为电流 正方向, 图示线圈所在位置为位移起点, 则下列关于ix的图象中正确的是( ) C 线圈进入磁场,在进入磁场的 0L 的过程中,EBLv,电流 I, BLv R 根据右手定则判断方向为逆时针方向, 为正方向 ; 在 L2L 的过程中, 电动势 E 2BLv, 电流 I, 根据右手定
2、则判断方向为顺时针方向, 为负方向 ; 在 2L3L 2BLv R 的过程中,EBLv,电流 I,根据右手定则判断方向为逆时针方向,为正 BLv R 方向;故 ABD 错误,C 正确;故选 C. 2图 a 和图 b 是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和 L2为电感线圈, 实验时,断开开关 S1瞬间,灯 A1突然闪亮,随后逐渐变暗,闭合开关 S2,灯 A2 逐渐变亮,而另一个相同的灯 A3立即变亮,最终 A2与 A3的亮度相同,下列说 法正确的是( ) A图 a 中,A1与 L1的电阻值相同 B图 a 中,闭合 S1,电路稳定后,A1中电流大于 L1中电流 C图 b 中,变阻器 R 与 L2
3、的电阻值相同 D图 b 中,闭合 S2瞬间,L2中电流与变阻器 R 中电流相等 C 分析图 a,断开开关 S1瞬间,A1突然闪亮,说明流经 A1的电流瞬间增 大,从而得到 S1闭合,电路稳定时,A1中的电流小于 L1中的电流,所以选项 B 错误,由并联电路特点可知,A1的电阻值大于 L1的电阻值,所以选项 A 错误, 分析图 b,开关 S2闭合后,灯 A2逐渐变亮,A3立即变亮,说明闭合 S2瞬间 A2 与 A3中的电流不相等, 那么 L2与 R 中的电流也不相等, 所以选项 D 错误 最终 A2 与 A3亮度相同,说明流经 A2与 A3的电流相同,由欧姆定律可知,R 与 L2的电 阻值相等,
4、所以选项 C 正确 3(2018山东省济南市高三一模)近来,无线充电成为应用于我们日常生活 中的一项新科技,其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方 式,电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示:路面下依次铺设圆形线圈,相 邻两个线圈由供电装置通以反向电流,车身底部固定感应线圈,通过充电装置与 蓄电池相连,汽车在此路面上行驶时,就可以进行充电在汽车匀速行驶的过程 中,下列说法正确的是( ) A感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反 B感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流 C感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力,会阻碍汽车运动 D给路面下的线圈通以同向电流,不
5、会影响充电效果 C A 项:由于路面下铺设圆形线圈,相邻两个线圈的电流相反,所以感应 线圈中电流的磁场方向不一定与路面线圈中电流的磁场方向相反,故 A 错误;B 项:由于路面上的线圈中的电流不知是怎么变化,即产生的磁场无法确定变化情 况,所以感应线圈中的电流大小不能确定,故 B 错误;C 项:感应线圈随汽车一 起运动过程中会产生感应电流, 在路面线圈的磁场中受到安培力, 根据 “来拒去留” 可知,此安培力阻碍相对运动,即阻碍汽车运动,故 C 正确;D 项:给路面下的 线圈通以同向电流时,路面下的线圈产生相同方向的磁场,穿过感应线圈的磁通 量变小,变化率变小,所以产生的感应电流变小,故 D 错误
6、 4(2018高考物理全真模拟三)如图 A 中水平放置的 U 形光滑金属导轨 NMPQ,MN 接有电键 K,导轨宽度为 L,其电阻不计在左侧边长为 L 的正方 形区域存在方向竖直向上磁场 B,其变化规律如图 B 所示;中间一段没有磁场, 右侧一段区域存在方向竖直向下的匀强磁场,其磁感应强度为 B0,在该段导轨 之间放有质量为 m、电阻为 R、长为 L 的金属棒 ab.若在图 B 所示的 t0/2 时刻关 闭电键 K,则在这一瞬间( ) A金属棒 ab 中的电流方向为由 a 流向 b B金属棒 ab 中的电流大小为LB 0 t0R C金属棒 ab 所受安培力方向水平向右 D金属棒 ab 的加速度
7、大小为L 3B2 0 mt0R C 根据楞次定律可得金属棒 ab 中的电流方向为由 b 流向 a,故 A 错误; 根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势:ESL2,所以金属棒 ab 中的 B t B0 t0 电流大小为:I L2,故 B 错误;金属棒 ab 的电流方向为由 b 流向 a,根 E R B0 Rt0 据左手定则可得 ab 棒所受安培力方向水平向右,C 正确;根据牛顿第二定律可 得金属棒ab的加速度大小为amIL, 故D错误 所以C正确,ABD BIL m B0 2 B2 0L3 2Rmt0 错误 5(2018山东省日照市高三 5 月校际联考)如图所示,一足够长的光滑平行 金属轨道,其
8、轨道平面与水平面成 角,上端用一电阻 R 相连,处于方向垂直轨 道平面向上的匀强磁场中质量为 m、电阻为 r 的金属杆 ab,从高为 h 处由静 止释放,下滑一段时间后,金属杆开始以速度 v 匀速运动直到轨道的底端金属 杆始终保持与导轨垂直接触良好,轨道电阻及空气阻力均可忽略不计,重力加速 度为 g.则( ) A金属杆加速运动过程中的平均速度大于v 2 B金属杆加速运动过程中克服安培力做功的功率小于匀速运动过程中克服 安培力做功的功率 C当金属杆的速度为 时,它的加速度大小为 v 2 gsin 2 D整个运动过程中电阻 R 产生的焦耳热为 mgh mv2 1 2 ABC 若金属杆匀加速运动,则
9、平均速度为 ,实际上金属杆加速运动中, v 2 加速度不断减小,速度时间图象的斜率不断减小,在相同间内金属杆通过位移 大于匀加速运动的位移,金属杆平均速度大于匀加速运动的平均速度 ,A 正确 ; v 2 金属杆加速运动过程中,安培力平均值小于匀速运动的安培力,且加速运动的平 均速度小于匀速直线的速度,因此金属杆加速运动过程中,克服安培力做功的功 率小于匀速运动过程中克服安培力做功的功率,B 正确;根据匀速直线运动时, 金属杆速度大小为 v, 所受的安培力大小为, 此时依据平衡状态, 则有 mgsin B2L2v Rr ;金属杆的速度为 时,它所受的安培力为,据牛顿第二定律解得 B2L2v Rr
10、 v 2 B2L2v 2 Rr mgsin ma,联立得 a,C 正确;根据能量守恒定律可知整个运 B2L2v 2 Rr gsin 2 动过程中回路产生的焦耳热为 mgh mv2,所以 R 上产生的焦耳热小于 mgh 1 2 1 2 mv2,D 错误 6 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. 1 m、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(a)所示已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于 t0 时刻进入磁 场线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针 时,感应电动势取正)下列
11、说法正确的是( ) A磁感应强度的大小为 0.5 T B导线框运动速度的大小为 0.5 m/s C磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D在 t0.4 s 至 t0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为 0.1 N BC 由图象可知,从导线框的 cd 边进入磁场到 ab 边刚好进入磁场,用时 为 0.2 s,可得导线框运动速度的大小 vm/s0.5 m/s,B 对 0.1 0.2 由图象可知, cd边切割磁感线产生的感应电动势E0.01 V, 由公式EBLv, 可得磁感应强度的大小 BT0.2 T,A 错 0.01 0.1 0.5 ca 边进入磁场时感应电流的方向为顺时针时,对 cd 边应用
12、右手定则可知, 磁感应强度的方向垂直于纸面向外,C 对 t0.4 s 至 t0.6 s 时间段为 cd 边离开磁场,ab 边切割磁感线的过程由闭 合电路欧姆定律及安培力公式得安培力 F, 代入数据得 F0.04 N, D 错 BEL R 7(2018山东省潍坊市高三三模)如图所示,两平行导轨间距为 L,倾斜部 分和水平部分长度均为 L,倾斜部分与水平面的夹角为 37,cd 间接电阻 R,导 轨电阻不计质量为 m 的金属细杆静止在倾斜导轨底端,与导轨接触良好,电 阻为 r.整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化关系为 B B0kt(k0),在杆运动前,以下说法正确的是( ) A穿
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