推荐学习K122017年高考物理试题分项版汇编系列专题12电磁感应含解析
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专题12电磁感应
一、单选题
1.如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距。
两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。
以下说法正确的是()
A. 金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
B. 金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向
C. 金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
D. 金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针
【答案】 C
【点睛】本题考查楞次定律的应用,掌握感应电流的产生条件,理解右手螺旋定则的内容.穿过线框的磁通量变化有几种方式,有磁场变化导致磁通量变化,也有面积变化导致磁通量变化,还有磁场与面积均变化导致磁通量变化的,最后有磁场与面积均没有变,而是放置的角度变化导致磁通量变化.
2.如图甲所示,线圈ABCD固定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向外,当磁场变化时,线圈AB边所受安培力向右且变化规律如图乙所示,则磁场的变化情况可能是下列选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】由法拉第电磁感应定律可知
B
E S
t
∆
=
∆
,结合闭合电路欧姆定律,则安培力的表达式F=BIL=
B
B SL
tR
∆
∆
,
由图可知安培力的大小不变,而SL是定值,若磁场B增大,则△B/△t减小,若磁场B减小,则△B/△t增大;
线圈AB边所受安培力向右,则感应电流的方向是顺时针,原磁场磁感强度应是增加的,故D正确,ABC错误;故选:D.
3.一个闭合线圈中没有产生感应电流,因此可以得出().
A. 此时该处一定没有磁场
B. 此时该处一定没有磁场的变化
C. 闭合线圈的面积一定没有变化
D. 穿过线圈平面的磁通量一定没有变化
【答案】 D
【解析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,闭合线圈中没有感应电流产生可能线圈始终与磁场平行,故A错误;感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,磁通量的变化可以由磁场引起的,也可以由线圈的面积的变化引起的,闭合线圈中没有感应电流产生,不能判断出此地一定没有磁场的变化或没有面积的变化,故BC错误;没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化.故D正确;故选D.
点睛:解答本题主要是抓住感应电流产生的条件:闭合线圈的磁通量发生变化,而磁通量的变化可以是由磁场变化引起,也可以是线圈的面积变化,或位置变化引起的.
4.有一个匀强磁场边界是EF,在EF右侧无磁场,左侧是匀强磁场区域,如图甲所示.现有一个闭合的金属线框以恒定速度从EF右侧水平进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示,则可能的线框是下列四个选项中的( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv,设线框总电阻是R
示图象可知,感应电流先变大,后变小,且电流大小与时间成正比,由于B、v、R是定值,故导体棒的有效长度L应先变长,后变短,且L随时间均匀变化,即L与时间t成正比.三角形线框匀速进入磁场时,有效长度L先增加,后减小,且随时间均匀变化,符合题意,故A正确;梯形线框匀速进入磁场时,有效长度L先均匀增加,后不变,最后均匀减小,不符合题意,故B错误;长方形线框进入磁场时,有效长度L不变,感应电流不变,不
符合题意,故B错误;闭合圆环匀速进入磁场时,有效长度L先变大,后变小,但L不随时间均匀变化,不符合题意,故D错误;故选A.
点睛:本题是一道关于感应电流的图象题,熟练应用导体棒切割磁感线产生的感应电动势公式、欧姆定律、分析清楚图象特点是正确解题的关键.
5.有人把自行车进行了改装,在后车轮上装上了一个小型发电机,想看电视时,就骑在自行车上不停地蹬车,可供电视、照明用电.发电机原理如图甲所示,在匀强磁场中,磁感应强度为B,放置一个有固定转轴的发电轮,如图所示,发电轮平面与磁感应强度垂直,发电轮半径为r,轮轴和轮缘为两个输出电极,该发电机输出电压接一理想变压器,再给一小灯泡供电,则下列说法中正确的是( )
A. 当人蹬车的速度增大时,小灯泡两端的电压降低
B. 当人蹬车的速度增大时,小灯泡两端的电压不变
C. 小灯泡的功率与发电机转速无关
D. 小灯泡的功率随发电机转速的增大而增大
【答案】 D
【解析】PQ AB错误;小
C错误,D正确;故选D. 6.如图所示,边长为L,匝数为N的正方形线圈abcd位于纸面内,线圈内接有电阻值为R的电阻,过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁场的磁感应强度为B.当线圈转过90°时,通过电阻R的电荷量为( )
A. 22BL R
B. 22NBL R
C. 2BL R
D. 2
NBL R
【答案】 B
【解析】当正方形线圈abcd 有一半处在磁感应强度为B 的匀强磁场中时,磁通量为:221122
B L BL Φ=⋅=,根据2
2BL q N N R R
∆Φ==,故B 正确,ACD 错误;故选B . 点睛:本题考查对于匀强磁场中磁通量的求解能力.对于公式Φ=BS ,要懂得S 的意义:有效面积,即有磁感线穿过的面积.
7.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R 的金属条制成的矩形线框abcd ,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B 中.一接入电路电阻为R 的导体棒PQ ,在水平拉力作用下沿ab 、dc 以速度v 匀速滑动,滑动过程PQ 始终与ab 垂直,且与线框接触良好,不计摩擦.在PQ 从靠近ad 处向bc 滑动的过程中( )
A. PQ 中电流一直增大
B. PQ 中电流一直减小
C. 线框消耗的电功率先增大后减小
D. 线框消耗的电功率先减小后增大
【答案】 C
【解析】A 、B 项,设导体棒的长度为L ,磁感应强度为B ,导体棒的速度v 保持不变,根据法拉第电磁感应定律,感应的电动势E BLv =不变,设线框左边的电阻为r ,则左右两边线框的电阻为R 并,PQ
PQ 从靠近ad 向bc 靠近过程中,r 从零增大到3R ,从而可以判断电流先减小后增大,故A 、B 项错误。
C ,
D 项,电源的内阻为R ,PQ 从靠近ad 向bc 靠近过程中,外电路的并联等效电阻从零增大到0.75R 又减小到
零,外电路的电阻等于电源内阻的时候消耗的功率最大,所以外电路的功率应该先增大后减小,故C正确D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
8.如图所示,用相同导线绕成的两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r,圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,若磁场的磁感应强度均匀增大,开始时的磁感应强度不为0,则()
A. 任意时刻,穿过a、b两线圈的磁通量之比均为1:4
B. a、b两线圈中产生的感应电动势之比为1:2
C. a、b两线圈中产生的感应电流之比为4:1
D. 相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2:1
【答案】 D
【解析】A、任意时刻,穿过a、b两线圈的磁感线条数,磁通量相等,磁通量之比为1:1.故A错误.
B、根据法拉第电磁感应定律得:E=S,S=πr2,则S相等,也相等,所以感应电动势相等,感应电动势之比为1:1,故B错误.
C、线圈a、b的半径分别为r和2r,周长之比为1:2,电阻之比为1:2,根据欧姆定律知 I=,得a、b两线圈中产生的感应电流之比为2:1.故C错误.
D、根据焦耳定律得 Q=t,得相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2:1,故D正确.
故选:D
9.如图所示,等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场,它的底边在x轴上且长为2L,高为L,纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域,在t=0时刻恰好位于如图所示的位置,以顺时针方向为导线框中电流的正方向,下面四幅图中能够正确表示导线框中的电流﹣位移(I﹣x)关系的是()
A. B.
C. D.
【答案】 B
10.如图所示,金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上,整个装置处于竖直向上的磁场中。
当磁感应强度均匀减小时,杆ab总保持静止,则:()
A. 杆中感应电流方向是从b到a
B. 杆中感应电流大小减小
C. 金属杆所受安培力逐渐增大
D. 金属杆所受安培力大小不变
【答案】 A
【解析】根据楞次定律可得感应电流产生的磁场方向应竖直向上,所以方向为从b到a,A正确;因为磁场是均
匀减小的,故恒定,根据法拉第电磁感应定律可得可知感应电动势恒定,即感应电流恒定,B错误;因为电流恒定,而磁感应强度减小,所以安培力减小,CD错误.
11.如图所示,AB是一根裸导线,单位长度的电阻为R0,一部分弯曲成直径为d的圆圈,圆圈导线相交处导电接触良好.圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场,磁感强度为B0导线一端B点固定,A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动,从而使圆圈缓慢缩小.设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状,设导体回路是柔软的,此圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t为()
【答案】 B
【解析】设在恒力F的作用下,A端△t时间内向右移动微小的量△x,则相应圆半径减小△r,则有:
△x=2π△r
在△t时间内F
△S可认为由于半径减小微小量△r而引起的面积的变化,有:△S=2πr∙△r
而回路中的电阻R=R02πr,代入得,F∙2π△
显然△t与圆面积变化△S成正比,所以由面积πr02变化为零,所经历的时间t为:
B正确,ACD错误.故选B.
12.通电直导线旁放一个金属线框,线框和导线在同一平面内,如图所示.在线框abcd中没有产生感应电流的
运动情况是()
A. 线框向右移动
B. 线框以AB为轴旋转
C. 线框以ad边为轴旋转
D. 线框以ab边为轴旋转
【答案】 B
点睛:该题将安培定则与楞次定律相结合,要先根据安培定则判断出电流周围的磁场才方向与特点,然后在使用楞次定律判定感应电流的方向.
13.关于处理物理问题的思想与方法,下列说法中正确的是()
A. 伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法
B. 在探究平均速度实验中使用了等效替代的思想
C. 法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法
D. 在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法
【答案】 B
【解析】伽利略在研究自由落体运动时采用了理想实验和逻辑推理的方法.故A错误.平均速度能粗略表示物体运动的快慢,在探究平均速度实验中使用了使用了等效替代的思想.故B正确.法拉第在研究电磁感应现象时利用了控制变量法.故C错误.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量的思想方法.故D错误.故选B.
14.如图所示,纸面内有一矩形导体线框abcd,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框的ab边平行磁场边界MN,线框以垂直于MN的速度v匀速进入磁场,线框进入磁场过程中,产生焦耳热为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1,若线框以速度2v匀速进入磁场,线框进入磁场过程中,产生的热量为Q2,通过线框导体
横截面的电荷量为q 2,则下列选项正确的是
A. Q 2=2Q 1q 2=2q 1
B. Q 2=2Q 1q 2=q 1
C. Q 2=Qq 2=q 1
D. Q 2=4Q 1q 2=2q 1
【答案】 B
【解析】试题分析:线框匀速进入磁场,克服安培力做功的功率等于线框产生的热量,根据功能关系可求线框中
F=BIL 可知产生的焦耳热与速度成正比,所以112Q Q =,根据电荷量与速度无关,21q q =,B 正确.
15.由于地磁场的存在,飞机在一定高度水平飞行时,其机翼就会切割磁感线,机翼的两端之间会有一定的电势差.若飞机在北半球水平飞行,则从飞行员的角度看,机翼左端的电势比右端的电势( )
A. 低
B. 高
C. 相等
D. 以上情况都有可能
【答案】 B
【解析】当飞机在北半球水平飞行时,由于地磁场的存在,且地磁场的竖直分量方向竖直向下,则由右手定则可判定机翼左端的电势比右端的电势高.若构成闭合电路则电流方向由机翼的右端流向左端,而机翼切割磁感线相当于电源,所以电源内部电流由负极流向正极.故选B.
点睛:机翼的运动,类似于金属棒在磁场中切割磁感线一样会产生电动势,而电源内部的电流方向则是由负极流向正极的.
16.如图示,金属杆ab 以恒定的速率v 在光滑的平行导轨上向右滑行,设整个电路中总电阻为R (恒定不变),整个装置置于垂直于纸面向里的匀强磁场中,下列说法不正确的是( )
A. ab杆中的电流与速率v成正比
B. 磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比
C. 电阻R上产生的电热功率与速率v平方成正比
D. 外力对ab杆做功的功率与速率v的成正比
【答案】 D
【解析】电动势E=BLv,则电流强度,知电流强度与速率成正比.故A正确.F A=BIL=
.知安培力与速率成正比.故B正确.根据P=I2R,,则,知电阻R产生的热功率与速率
的平方成正比.故C正确.P=Fv=F A v=,知外力的功率与速率的平方成正比.故D错误.本题选不正确的,故选D.
17.美国一位物理学家卡布莱拉用实验寻找磁单极子.实验根据的原理就是电磁感应现象,仪器的主要部分是由超导体做成的线圈,设想有一个磁单极子穿过超导线圈,如图所示,于是在超导线圈中将引起感应电流,关于感应电流的方向下列说法正确的是()
A. 磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中产生的感应电流的方化
B. N磁单极子,与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向相同
C. 磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变
D. 假若磁单极子为N磁单极子,穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)【答案】 C
【解析】若N磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,当穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针;当磁单极子远离线圈时,当穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向:从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向逆时针.因此线圈中产生的感应电流方向不变.故AD错误;
若是S 磁单极子穿过超导线圈,与A 分析相同,得出:靠近线圈时,感应磁场从上向下,则感应电流方向顺时针;当远离时,感应电流也是顺时针.故B 错误;由AB 分析可知,磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变,故C 正确;故选C.
点睛:考查右手螺旋定则、楞次定律及磁单极子的特征.同时注意磁体外部的感应线是从N 极射出,射向S 极. 18.如图所示,在水平面上有两条导电导轨MN 、PQ ,导轨间距为d ,匀强磁场垂直于导轨所在的平面向里,磁感应强度的大小为B ,两根完全相同的金属杆1、2间隔一定的距离摆开放在导轨上,且与导轨垂直。
它们的电阻均为R ,两杆与导轨接触良好,导轨电阻不计,金属杆的摩擦不计。
杆1以初速度v 0滑向杆2,为使两杆不相碰,则杆2固定与不固定两种情况下,最初摆放两杆时的最少距离之比为:
A. 1:1
B. 1:2
C. 2:1
D. 1:1 【答案】 C
解得:l 1−l 2=
022mv R B L ,即AB 间的距离最小为x =022
mv R
B L ; 当棒2固定后,对左侧棒,以向右为正方向,根据动量定理,有:∑−F ⋅△t =∑m △v , 其中:F =BIL =B ⋅
2BLv
R
⋅L , 故:−∑222B L v R ⋅△t =∑m △v ,
即−222B L l R
=−mv 0,
解得:l =
0222mv R B L ,故AB 间的距离最小为x ′=022
2mv R
B L ; 故x :x ′=1:2; 故ABD 错误,
C 正确; 故选:C 。
【名师点睛】
两个棒均不固定时,左边棒受向左的安培力,右边棒受向右的安培力,故左边棒减速,右边棒加速,两个棒系统动量守恒,根据动量守恒定律得到最后的共同速度,然后对右边棒运用动量定理列式;当右边棒固定时,左边棒受向左的安培力,做减速运动,根据动量定理列式;最后联立求解即可。
19.如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L 的区域内,现有一个边长为a (a ﹤L )的正方形闭合线圈以初速度v 0垂直磁场边界滑过磁场后,速度为v(v ﹤v 0),那么线圈
A. 完全进入磁场中时的速度大于(v 0+v )/2
B. 完全进入磁场中时的速度等于(v 0+v )/2
C. 完全进入磁场中时的速度小于(v 0+v )/2
D. 以上情况均有可能 【答案】 B
【解析】线框进入磁场过程:
线框离开磁场过程:
联立,得到:
所以
,选B 。
【名师点睛】
线框进入和穿出磁场过程,受到安培力作用而做减速运动,根据动量定理和电量q=I △t 分析电量的关系。
根据感应电量q=
,分析可知两个过程线框磁通量变化量大小相等,两个过程电量相等,联立就可求出完全进入磁
场中时线圈的速度。
20.以下叙述中不正确的是()
A. 伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律
B. 开普勒提出了日心说,从而发现了行星运动的规律,后人称为开普勒行星运动规律
C. 利用涡流的热效应,人们制成了用于加热食物的电磁炉
D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,这是利用了静电屏蔽的原理
【答案】 B
【解析】伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律,A正确;哥白尼提出了日心说,开普勒发现了行星运动的规律,后人称为开普勒行星运动定律,B错误;电磁炉是利用涡流的热效应来加热食物的,C正确;超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的,利用的是静电屏蔽的原理,故D正确.
21.以下那种材料制成的器皿不能用于一般微波炉()
A. 玻璃
B. 陶瓷
C. 铝
D. 耐热塑料
【答案】 C
22.电磁炉是利用涡流加热而达到烹饪食物的目的.电磁炉适用的锅类是()
A. 平底陶瓷锅
B. 凹底陶瓷锅
C. 平底不锈钢锅
D. 凹底不锈钢锅
【答案】 C
【解析】电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底分子运动,使锅底自身发热达到加热食品的目的,必须使用铁质锅具才被磁化形成涡流,C正确.23.如图所示,正方形闭合导线框以速度v0在光滑绝缘水平面上匀速运动,穿过有理想边界的匀强磁场区域后以速度v做匀速直线运动,则当完全处在磁场区域内时的运动速度u为()
A. u > (v0+v)/2
B. u = (v0+v)/2
C. u < (v0+v)/2
D. 无法确定
【答案】 B
q1=q2
由此可知,线框在进入或穿出磁场的过程中,所受安培力的冲量都相同
则由动量定理得:I冲=m(u−v0)=m(v−u)
解得:u = (v0+v)/2xk.w
故选:B。
24.如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端连接一个定值电阻R,金属棒和导轨电阻不计.现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定,经时间t1后速度为v,加速度为a1,最终以速度2v做匀速运动;若保持拉力的功率P恒定,棒由静止经时间t2后速度为v,加速度为a2,最终也以速度2v做匀速运动,则( ).
A. t2=t1
B. t1>t2
C. a2=2a1
D. a2=5a1
【答案】 B
【解析】AB、当拉力的功率恒定时,随着速度增大,拉力逐渐减小,最后匀速运动时拉力最小,且最小值和第一种情况下拉力相等,因此都达到速度v时,t1>t2,故A错误,B正确;
CD、由于两种情况下,最终棒都以速度2v
当拉力恒定速度为v,加速度为a1
若保持拉力的功率恒定,速度为2v时,拉力为F,则有:P=F⋅2v,
则当速度为v
所以有a2=3a1,故CD错误。
故选:B。
【名师点睛】
分析清楚两种情况下的运动形式区别,然后根据牛顿第二定律和运动学规律求解,注意两种情况下导体棒最终匀速运动时所受拉力大小是相同的。
25.下列三图中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,甲图中的电容器C原来不带电.设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长.今给导体棒ab一个向右的初速度v,在甲、乙、丙三种情形下导体棒ab的最终运动状态是()
A. 三种情形下导体棒ab最终均做匀速运动
B. 三种情形下导体棒ab最终均静止
C. 乙、丙中,ab棒最终将做匀速运动;甲中,ab棒最终静止
D. 甲、丙中,ab棒最终将做匀速运动;乙中,ab棒最终静止
【答案】 D
【名师点睛】
图甲中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,分析电路中电流的变化,即可判断ab棒所受的安培力,确定ab棒的运动情况;图乙中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒将做减速运动;图丙中,分析导体棒受到的安培力情况,判断ab棒的运动情况。
26.在匀强磁场中有一N匝、半径为a的圆形线圈(其总电阻为R)和一仪器(内阻不计)串联,线圈平面与磁场垂直。
当线圈迅速由静止翻转180°,该仪器指示有电量q通过,根据已知q、N、a、R可计算出磁感强度B 等于
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】由法拉第电磁感应定律:线圈产生的感应电动势
由闭合电路欧姆定律得感应电流
根据电量的公式q=It,可得:.
由于开始线圈平面与磁场垂直,现把探测圈翻转180°,则磁能量的变化△Φ=2BS=2B•πa2
所以由上公式可得:,
则得: ,故选A.
点睛:考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电量表达式,同时注意磁通量虽然是标量,但注意线圈分正反面,从而导致磁通量有正负.还有磁通量与线圈匝数无关,但感应电动势与线圈匝数有关.
27.如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒,如图立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC 上。
整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中
A. 感应电流方向始终是b→a
B. 感应电流方向先是b→a ,后变为a→b
C. 受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向
D. 受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为与箭头所示方向相反
【答案】 B
【解析】当ab棒从图示位置滑到与水平面成45°时,闭合电路的磁通在变大,则由楞次定律得闭合电路中的电流是逆时针方向,即是b→a.而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相反.当越过与水平面成45°时,闭合电路的磁通在变小,则由楞次定律得闭合电路中的电流是顺时针方向,即是a→b.而此时棒受到的安培力的方向与图中箭头方向相同.由上可知:只有B选项正确.故选B.
28.如图所示,质量为m=0.5kg、电阻为r=1Ω的轻杆ab可以无摩擦地沿着水平固定导轨滑行,导轨足够长,两导轨间宽度为L=1m,导轨电阻不计,电阻R1=1.5Ω,R2=3Ω,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度
为B=1 T。
杆从x轴原点O以水平速度v0=6m/s开始滑行,直到停止下来。
下列说法不正确
...的是( )
A. a点电势高于b点电势
B. 在杆的整个运动过程中,电流对电阻R1做的功为9J
C. 整个运动过程中,杆的位移为6m
D. 在杆的整个运动过程中,通过电阻R1的电荷量为2C
【答案】 B
【解析】由右手定则可知,a点电势高于b点电势,选项A正确;设总电流为I,则ab、电阻R1和R2上的电功率
之比:,由能量关系可知:,解得Q R1=3J,选项B错误;由动量
定理可知:,解得,则通过R1的电量为,选项D正确;由
,其中,解得x=6m,选项C正确;此题选项不正确的选项,故选B.
29.一个粗细均匀总电阻为R的矩形金属线框MNPQ,如图,MN的长度是NP的2倍,NP长度为L,有一宽度为2L、大小为B垂直纸面向里的匀强磁场,自MN边进入磁场开始线框以v匀速穿过磁场区域,则PQ两端的电势差U PQ随时间的关系图线为
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】匀速运动L的过程中感应电动势E=2BLv,根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流,根据闭
合电路的欧姆定律可得;
在L~2L过程中,磁通量不变,感应电流为零,此过程U PQ=E=2BLv;
在2L~3L的过程中,感应电动势E=2BLv,根据闭合电路的欧姆定律可得,故A正确、BCD错误.故选A.
点睛:关于电磁感应与图象的结合问题,关键要分段由电磁感应和电路的基本规律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式和焦耳定律等,得到各物理量的解析式,再进行选择.在解题时要灵活选择解法,也可以运用排除法等进行解答.
30.法拉第是十九世纪电磁学领域中最伟大的实验家,下列有关法拉第在电磁学领域的贡献,不正确的是
A. 法拉第是电磁学的奠基者,他首先提出了场的概念
B. 法拉第发现并总结电磁感应是由于闭合电路磁通量变化引起的
C. 法拉第正确地指出电磁感应与静电感应不同,感应电流并不是与原电流有关,而是与原电流的变化有关
D. 法拉第通过科学实验以及研究发现判断感应电流方向的方法,即:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流磁。