2019届高考物理一轮复习第九章磁场课时作业33

课时作业 33

[双基过关练]

1．(2018·广西南宁八中模拟)下列哪些做法是减少涡流的产生( ) A ．在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯

B ．电动机、变压器内部铁芯都是由相互绝缘的硅钢片组成

C ．在电磁冶金中，把交变电流改成直流

D ．一些大型用电器采用特制的安全开关 解析：在电动机、变压器中的线圈中加入铁芯，是为了增强线圈的磁通量，与涡流无关，选项A 错误；在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象，要损耗能量，不用整块的硅钢铁芯，用相互绝缘的硅钢片叠合而成，其目的是为了减小涡流，选项B 正确；在电磁冶金中，是利用涡流产生的热量，把交变电流改成直流则不能使用，选项C 错误；一些大型用电器采用特制的安全开关是为了防止断电时由于自感产生高压，与涡流无关，选项D 错误．

答案：B

2．(2017·天津卷)如图所

示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )

A ．ab 中的感应电流方向由b 到a

B ．ab 中的感应电流逐渐减小

C ．ab 所受的安培力保持不变

D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小

解析：A 错：根据楞次定律，ab 中感应电流方向由a 到错：根据E ＝ΔB Δt ·S ，因为ΔB

Δt 恒

定，所以E 恒定，根据I ＝

E

R ＋r

知，回路中的感应电流恒定．C 错：根据F ＝BIl ，由于B 减

小，安培力F 减小．D 对：根据平衡条件，静摩擦力F f ＝F ，故静摩擦力减小．

答案：D

3．(2018·韶关市高三调研考试)(多选)如图所示，先后以速度v 1和v 2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，v 1＝2v 2.在先后两种情况下( )

A ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2＝2：1

B ．线圈中的感应电流之比I 1：I 2＝1： 2

C ．线圈中产生的焦耳热之比Q 1:Q 2＝4：1

D ．通过线圈某截面的电荷量之比q 1：q 2＝1：1 解析：由I ＝BLv R 知I 1：I 2＝2：1，选项A 正确，选项B 错误；由Q ＝I 2

Rt 和t ＝L v

联立得Q 1

：Q 2＝2：1，选项C 错误；由q ＝ΔΦR ＝BS

R

知q 1：q 2＝1：1，选项D 正确．

答案：AD

4．(多选)如图甲是矩形导线框，电阻为R ，虚线左侧线框面积为S ，右侧面积为2S ，虚线左右两侧导线框内磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设垂直线框向里的磁场为

正，则关于线框中0～t 0时间内的感应电流的说法正确的是( )

A ．感应电流的方向为顺时针方向

B ．感应电流的方向为逆时针方向

C ．感应电流的大小为

B 0S Rt 0 D ．感应电流的大小为3B 0S

Rt 0

解析：向里的变化磁场产生的感应电动势为：E 1＝S ΔB 1

Δt 1

，方向为逆时针方向；向外的变

化磁场产生的感应电动势为：E 2＝2S ΔB 2Δt 2，方向为逆时针方向；从图中可以得到：ΔB 1Δt 1＝

ΔB 2

Δt 2

＝B 0t 0，感应电流为I ＝E 1＋E 2R ＝3B 0S Rt 0

，方向为逆时针方向，即B 、D 正确．

答案：BD

5．(2016·北京卷)如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2：1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )

A ．E a ：E b ＝4：1，感应电流均沿逆时针方向

B ．E a ：E b ＝4：1，感应电流均沿顺时针方向

C ．E a ：E b ＝2：1，感应电流均沿逆时针方向

D ．

E a ：E b ＝2

：1，感应电流均沿顺时针方向 解析：由题意可知ΔB Δt ＝k ，导体圆环中产生的感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt ·S ＝ΔB Δt

·πr 2

，

因r a ：r b ＝2：1，故E a ：E b ＝4：1，由楞次定律知感应电流的方向均沿顺时针方向，选项B 正确．

答案：B

6．(2015·新课标全国卷Ⅱ)

如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为φa 、φb 、φc .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )

A ．φa >φc ，金属框中无电流

B ．φb >φc ，金属框中电流方向沿a →b →c →a

C ．U bc ＝－12

Bl 2

ω，金属框中无电流

D．U bc＝

1

2

Bl2ω，金属框中电流方向沿a→c→b→a

解析：金属框绕ab边转动时，闭合回路abc中的磁通量始终为零(即不变)，所以金属框中无电流．金属框在逆时针转动时，bc边和ac边均切割磁感线，由右手定则可知φb<φc，φa<φc，所以根据E＝Blv可知，U bc＝U ac＝－Bl v－＝－Bl

0＋ωl

2

＝－

1

2

Bl2ω.由以上分析可知选项C正确．

答案：C

7．(2018·厦门模拟)如图所示，在均匀磁场中有一由两段

1

4

圆弧及其半径构成的导线框CDEF，且C点和F点正好是OD、OE的中点，

1

4

圆的半径OE和OD与磁场边缘重合，磁场方向垂直于

1

4

圆面(纸面)向里，磁感应强度大小为B0.使该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转过90°，在线框中产生感应电流．现使线框保持图中所示位置不变，而磁感应强度大小随时间均匀变化．为了产生与线框转过90°过程中同样大小的电流，则磁感应强度随时间的变化率

ΔB

Δt

的大小应为( )

解析：设OE＝2r，线框的电阻为R，该线框绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动90°，在线框中产生的感应电流I＝

3

2

B0ωr2

R

.线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化．为了产生与线框转动90°过程中同样大小的电流，有I＝

ΔB

Δt

·

3πr2

4R

，所以有

ΔB

Δt

＝

2ωB0

π

，故C对，A、B、D错．

答案：C

8．(多选)如图所示，一不计电阻的导体圆环，半径为r、圆心在O点，过圆心放置一长度为2r、电阻为R的辐条，辐条与圆环接触良好，现将此装置放置于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场中，磁场边界恰与圆环直径在同一直线上，现使辐条以角速度ω绕O点逆时针转动，右侧电路通过电刷与辐条中心和环的边缘相接触，R1＝

R

2

，S处于闭合状态，不计其他电阻，则下列判断正确的是( )

A．通过R1的电流方向为自下而上

B．感应电动势大小为2Br2ω

C．理想电压表的示数为

1

6

Br2ω