2020届高考物理题:电磁感应一轮练习(带解析)
2020高考物理一轮复习 专题11电磁感应(解析版)
专题11 电磁感应1.(2020届河南省焦作市高三第三次模拟)如图所示,一正方形金属线框abcd 静止在光滑的水平桌面上,线框右侧两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向竖直向上。
cd 边与磁场边界平行,磁场虚线间距大于正方形金属线框边长。
现给线框一水平向右的初速度,线框能通过磁场区域并继续向右运动,下列说法正确的是( )A .线框进入磁场的过程中,cd 边受到的安培力方向水平向左B .线框通过磁场的整个过程中,cd 边两端的电压始终不变C .线框进入磁场和离开磁场的过程中,通过线框的电荷量相等D .线框进入磁场和离开磁场的过程中,线框速度的变化量相等【答案】ACD【解析】由左手定则可知,线框进入磁场的过程中,cd 边受到的安培力方向水平向左,A 正确; cd 边进入磁场时1134U Blv = cd 边出去磁场后2214U Blv = 且12v v >所以cd 两端电压会发生改变,B 错误;线框进入磁场和离开磁场的两个过程中,磁通量的变化量相等,根据公式q R∆Φ=,分析可知通过线框横截面的电量相等,C 正确; 根据动量定理得,线框进入磁场得过程,有111BI Lt m v =∆离开磁场得过程,有222BI Lt m v =∆又因为1122I t I t =所以12v v ∆=∆,D 正确。
故选ACD 。
2.(2020届黑龙江省哈尔滨市三中高三第二次模拟)如图所示,足够大的匀强磁场,磁感应强度为B ,方向垂直于纸面向外,一半径为a ,电阻为6R 的光滑金属圆环垂直于磁场放置,一长度为2a ,电阻为R 的金属杆MN 与金属环相切于M 点,M 端与金属环顶端连接,在外力作用下以角速度ω绕M 点顺时针匀速转动,在转动过程中金属杆与金属圆环接触良好,则( )A .当金属杆转过θ=90︒时,流过金属杆的电流I=245Ba R ω B .当金属杆转过θ=90︒时,金属杆两端的电势差265MN Ba U ω= C .金属杆转过30︒和90︒时,克服安培力的瞬时功率之比为15:16D .金属杆转过30︒和90︒时,克服安培力的瞬时功率之比为15:128【答案】ABD【解析】当金属杆转过θ=90︒时,电动势为212222a E BLv B a Ba ωω⋅==⋅⨯=总电阻为 35=+=22R R R R 总1 电流为221124==552E Ba Ba I R R R ωω=总1由右手定则可知,M 点电势高于N 点电势,则金属杆两端的电势差2233362255552MN R U E E Ba Ba R ωω===⨯=,故AB 正确; 当金属杆转过θ=90︒时,克服安培力的瞬时功率为2242211148==2=55Ba B a P I E Ba R Rωωω⨯ 金属杆转过30︒时,电动势为2222aBa E Ba ωω== 总电阻为2254=+=5+23R R R R R R 总 电流为2222232==483Ba E Ba I R R R ωω=总 克服安培力的瞬时功率为22242222338216Ba Ba B a P I E R ωωω==⨯= 则2115128P P = 故C 错误,D 正确。
2020年高考物理《电磁感应定律及应用》专题训练及答案解析
2020年高考物理《电磁感应定律及应用》专题训练一、单项选择题1.如图所示,直角坐标系xOy 的二、四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B .现将半径为L 、圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ 在外力作用下以恒定角速度绕O 点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t =0时刻线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线,正确的是( )【解析】根据楞次定律,线框从第一象限进入第二象限时,电流方向是正方向,设导线框的电阻为R ,角速度为ω,则电流大小为BωL 22R,从第二象限进入第三象限时,电流方向是负方向,电流大小为3BωL 22R,从第三象限进入第四象限时,电流方向是正方向,电流大小是3BωL 22R ,线框从第四象限进入第一象限时,电流方向是负方向,电流大小为BωL 22R ,B 选项正确.【答案】B2.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机.如图所示,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,用导线将电刷与电流表连接起来形成回路.转动摇柄,使圆盘逆时针匀速转动,电流表的指针发生偏转.下列说法正确的是( )A .回路中电流大小变化,方向不变B .回路中电流大小不变,方向变化C .回路中电流的大小和方向都周期性变化D .回路中电流方向不变,从b 导线流进电流表【答案】D【解析】铜盘转动产生的感应电动势为:E =12BL 2ω,B 、L 、ω不变,E 不变,电流:I =E R =BL 2ω2R,电流大小恒定不变,由右手定则可知,回路中电流方向不变,从b 导线流进电流表,故A 、B 、C 错误,D 正确.3.如图所示,铜线圈水平固定在铁架台上,铜线圈的两端连接在电流传感器上,传感器与数据采集器相连,采集的数据可通过计算机处理,从而得到铜线圈中的电流随时间变化的图线.利用该装置探究条形磁铁从距铜线圈上端某一高度处由静止释放后,沿铜线圈轴线竖直向下穿过铜线圈的过程中产生的电磁感应现象.两次实验中分别得到了如图甲、乙所示的电流-时间图线.条形磁铁在竖直下落过程中始终保持直立姿态,且所受空气阻力可忽略不计.则下列说法中正确的是( )A.若两次实验条形磁铁距铜线圈上端的高度不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度大于乙图对应实验条形磁铁距铜线圈上端的高度B.若两次实验条形磁铁的磁性强弱不同,其他实验条件均相同,则甲图对应实验条形磁铁的磁性比乙图对应实验条形磁铁的磁性强C.甲图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能小于乙图对应实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能D.两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下【答案】C【解析】由乙图中的电流峰值大于甲中电流峰值,可知乙实验的电磁感应现象更明显,故乙实验中的高度更高或磁铁磁性更强,A 、B 错误;电流峰值越大,产生的焦耳热越多,损失的机械能越大,故C 正确;整个过程中,磁铁所受的磁场力都是阻碍磁铁运动,故磁场力一直向上,D 错误.4.如图所示,用均匀导线做成边长为0.2 m 的正方形线框,线框的一半处于垂直线框向里的有界匀强磁场中.当磁场以20 T/s 的变化率增强时,a 、b 两点间电势差的大小为U ,则()A.φa <φb ,U =0.2 VB.φa >φb ,U =0.2 VC.φa <φb ,U =0.4 VD.φa >φb ,U =0.4 V【答案】A【解析】题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流产生,把左半部分线框看成电源,其电动势为E ,内电阻为r 2,画出等效电路如图所示.则a 、b 两点间的电势差即为电源的路端电压,设l 是边长,且依题意知:ΔB Δt=20 T/s. 由法拉第电磁感应定律,得: E =N ΔB ·S Δt =1×20×0.2×0.22V =0.4 V 所以有:U =IR =E r 2+r 2×r2=0.2 V , 由于a 点电势低于b 点电势,故有:U ab =-0.2 V.5.如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
高中物理-专题 电磁感应-2020高考真题(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-2)第四部分电磁感应专题4.电磁感应-2020高考真题一.选择题1.(2020高考全国理综I)如图,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。
ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。
经过一段时间后A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值【参考答案】BC【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点,考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。
【解题思路】用水平恒力F向右拉动金属框,bc边切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流i,bc 边受到水平向左的安培力作用,设金属框的质量为M,加速度为a1,由牛顿第二定律,F-BiL=Ma1;导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动,设导体棒的质量为m,加速度为a2,由牛顿第二定律,BiL=ma2,二者运动的速度图像如图所示。
设金属框bc边的速度为v时,导体棒的速度为v’,则回路中产生的感应电动势为E=BL(v-v’),由闭合电路欧姆定律I=E/R=()'BL v vR-,F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F安=B 2L 2(v-v’)/R ,即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。
对金属框,由牛顿运动定律,F - F 安=Ma 1,对导体棒MN ,由牛顿运动定律, F 安=ma 2,二者加速度之差△a= a 1- a 2=(F - F 安)/M- F 安/m=F/M- F安(1/M+1/m ),随着所受安培力的增大,二者加速度之差△a 减小,当△a 减小到零时,即F/M=()22'B L v v R-(1/M+1/m ),所以金属框和导体棒的速度之差△v=(v-v’)=()22FRmB L m M +保持不变。
2020-2021学年高考物理一轮复习电磁感应练习试题及答案
2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷:电磁感应一、单选题1.如图,ab 是水平面上一个圆的直径,在过ab 的竖直平面内有一根通电导线cd。
已知cd 平行于ab,当cd 竖直向上平移时,电流的磁场穿过圆面积的磁通量将()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终为零D.不为零,但保持不变2.如图所示,1831 年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A 线圈与电源、滑动变阻器R 组成一个回路,B 线圈与开关S、电流表G 组成另一个回路.通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是()A.闭合开关S 的瞬间,电流表G 中有a→ b的感应电流B.闭合开关S 的瞬间,电流表G 中有b→ a的感应电流C.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G 中有a→ b的感应电流D.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左滑的过程中,电流表G 中有b→ a的感应电流3.如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A.在P 和Q 中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P 中的下落时间比在Q 中的长D.落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大4.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N 极附近竖直下落,保持bc 边在纸外,ad 边在纸内,从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中,线圈中感应电流A.沿abcd 流动B.沿dcba 流动C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd 流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 流动D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 流动5.如图,圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路,若将滑动变阻器的滑片P 向下滑动,下列说法正确的是()A.线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a 的磁通量变小C.线圈a 有收缩的趋势D.线圈a 对水平桌面的压力F N 将减小6.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中,在 t 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀的增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()Ba2A.2∆tnBa2B.2∆tnBa2C.∆t2nBa2D.∆t7.平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为S,总电阻为R,在Δt 时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为ΔΦ,则通过导线某一截面的电荷量为()∆ΦA.R∆ΦB.RnSn∆ΦC.∆tRn∆ΦD.R8.如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动,MN 中产生的感应电动势为E l,若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN 中产生的感应电动势变为E2.则通过电阻R 的电流方向及E1 与E2 之比E l∶E2 分别为A.c→a,2∶1 B.a→c,2∶1 C.a→c,1∶2 D.c→a,1∶29.如图所示,一宽40 cm 的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20 cm 的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的速度v=20 cm/s 匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行,取它刚进入磁场的时刻t=0,正确反映感应电流随时间变化规律的图象是( )A.B.C.D.10.如图所示,两根等高光滑的1/4 圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R 的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd 开始,在拉力作用下以初速度v0 向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处,则该过程中()A.通过R 的电流方向为由a→R→bB.通过R 的电流方向为由b→R→aπB2 L2vC.R 上产生的热量为04RπBLrD.流过R 的电量为2R11.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。
2020高考物理一轮复习 电磁感应测试题
2020高考物理一轮复习电磁感应测试题1.在电磁感应现象中,下列说法正确的是( D )A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B.闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化2.德国《世界报》报道,个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器—电磁炸弹。
若某一原始脉冲波功率10千兆瓦,频率5千兆赫兹的电磁炸弹在不到100m的高空爆炸,它将使方圆400~500m2地面范围内电场强度达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软件均遭到破坏。
电磁炸弹有如此破坏力的主要原因(A )A.电磁脉冲引起的电磁感应现象B.电磁脉冲产生的动能C.电磁脉冲产生的高温D.电磁脉冲产生的强光3.如图所示,在同一铁心上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在1位置,现在它从1打向2,试判断此过程中,通过R的电流方向是( C )A.先由P到Q,再由Q到P图B.先由Q到P,再由P到QC.始终是由Q到PD.始终是由P到Q4.平行闭合线圈的匝数为n,所围面积为S,总电阻为R,在t∆时间内穿过每匝线圈的磁通量变化为∆Φ,则通过导线某一截面的电荷量为(D)。
A .R ∆Φ B .R nS∆ΦC .tR n ∆∆ΦD .R n ∆Φ 5.如图甲所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中有固定的金属框架ABC ,已知∠B=θ,导体棒DE 在框架上从B 点开始在外力作用下,沿垂直DE 方向以速度v 匀速向右平移,使导体棒和框架构成等腰三角形回路。
设框架和导体棒材料相同,其单位长度的电阻均为R ,框架和导体棒均足够长,不计摩擦及接触电阻。
关于回路中的电流I 和电功率P 随时间t 变化的下列四个图像中可能正确的是图乙中的(B )A .①③B .①④C .②③D .②④6.如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,在磁场区域的左侧相距为L 处,有一边长为L 的正方形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直。
衡水中学2020届高考物理一轮复习《电磁感应》单元测试(含答案)
衡水中学《电磁感应》综合测试一.不定项选择题(每题4分,共48分)1.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,下列选项正确的是A. 导体棒中电流为B. 轻弹簧的长度增加C. 轻弹簧的长度减少D. 电容器带电量为2.如图所示,在同一水平面内有两根光滑平行金属导轨MN和PQ,在两导轨之间竖直放置通电螺线管,ab和cd是放在导轨上的两根金属棒,它们分别放在螺线管的左右两侧,保持开关闭合,最初两金属棒处于静止状态.当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,ab和cd两棒的运动情况是A. ab、cd都向左运动B. ab 、cd 都向右运动C. ab 向左,cd 向右D. ab 向右,cd 向左3.如图所示,两条相距为L 的光滑平行金属导轨位于水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻,导轨平面与磁感应强度大小为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。
金属棒ab 垂直导轨放置并接触良好,接入电路的电阻也为R 。
若给棒以平行导轨向右的初速度v 0,当流过棒截面的电荷量为q 时,棒的速度减为零,此过程中棒发生的位移为x 。
则在这一过程中A. 当流过棒的电荷为2q 时,棒的速度为023v B. 当棒发生位移为3x 时,棒的速度为02v C. 在流过棒的电荷量q/2的过程中,棒释放的热量为038BqLv D. 定值电阻R 释放的热量为04BqLv 4.如图甲所示,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B .一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框CDEF 从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 匀速穿过磁场区域,在乙图中给出的线框E 、F 两端的电压EF U 与线框移动距离x 的关系的图象正确的是( )A. B.C. D.5.如下图甲所示,一边长L=0.5 m,质量m=0.5 kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中.金属线框的一个边与磁场的边界MN重合,在水平拉力作用下由静止开始向右运动,经过t=0.5 s线框被拉出磁场.测得金属线框中的电流I随时间变化的图象如图乙所示,在金属线框被拉出磁场的过程中.下列说法正确的是()A. 通过线框导线截面的电量0.5CB. 该金属框的电阻0.80ΩC. 水平力F随时间t变化的表达式F=2+0.4t(单位为“N”)D. 若把线框拉出磁场水平拉力做功1.10 J,则该过程中线框产生的焦耳热为0.2 J6.如图所示,光滑水平面上有一正方形金属线框,线框的边长为L、质量为m、电阻为R,线框的右边刚好与虚线AB重合,虚线的右侧有垂直于水平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,线框通过一绕过定滑轮的水平细线与一质量为M的重物相连,重物离地面足够高.现由静止释放金属线框,当线框刚要完全进入磁场时加速度为零,则在线框进入磁场的过程中:( )A. 线框的最大速度为:B. 当线框的速度为v(小于最大速度)时,线框的加速度为g-C. 当线框的速度为v(小于最大速度)时,细绳的拉力为D. 线框进入磁场经历的时间为:7.如图所示,MN、PQ和MK、PQ为两倾角皆为θ的足够长的金属导轨,都处在垂直于斜面的磁感应强度为B的匀强磁场中。
2020届全国高考物理一轮专题集训《电磁感应中的综合问题》测试 含答案和详细
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《电磁感应中的综合问题》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.如图所示,直角坐标系xOy的二、四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B.现将半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t=0时刻线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线,正确的是()2.有一种信号发生器的工作原理可简化为如图所示的情形,竖直面内有半径均为R且相切于O点的两圆形区域,其内存在水平恒定的匀强磁场,长为2R的导体杆OA,以角速度ω绕过O点的固定轴,在竖直平面内顺时针匀速旋转,t=0时,OA恰好位于两圆的公切线上,下列描述导体杆两端电势差UAO随时间变化的图象可能正确的是()3.如图所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为()A.B.C.D.4.如图所示,等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,直角边CF长度为2L.现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场.t=0时刻恰好位于图示位置(即BC与EF在一条直线上,且C与E重合),规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线正确的是()5.如图所示,在坐标系x oy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其一条对角线ac和y轴重合、顶点a位于坐标原点O处,在y轴右侧的Ⅰ、Ⅳ象限内有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的上边界与线框的ab边刚好完全重合,左边界与y轴重合,右边界与y轴平行.t=0时刻,线框以恒定的速度v沿垂直于磁场上边界的方向穿过磁场区域.取沿abcd方向的感应电流为正方向,则在线框穿过磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差U ab随时间t变化的图线是下图中的()6.用绝缘丝线悬吊一个轻质闭合铝环P.用磁铁的N极靠近P环时,可观察到P环远离磁铁,现改用磁铁的S极用同样方式靠近P环(如图),则P环()A.静止不动B.靠近磁铁C.没有感应电流D.产生顺时针方向电流7.如图所示,两个垂直于纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a.高度为a的正三角形导线框ABC从图示位置沿x轴正向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,在下列图形中能正确描述感应电流I与线框移动距离x关系的是()8.如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd 间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是()9.如图甲所示,在水平桌面上,一个面积为S、电阻为r的圆形金属框置于磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图乙所示.在0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与一个电阻不计的水平平行金属导轨相连接,水平导轨上放置一根导体棒,导体棒的长为L、电阻为R,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场中,其磁感应强度值为B2,方向垂直导轨平面向下.若导体棒始终保持静止,则其所受的静摩擦力F f随时间变化的图象是下图中的(设水平向右为静摩擦力的正方向)()10.如图所示,图中两条平行虚线间存有匀强磁场,虚线间的距离为2L,磁场方向垂直纸面向里.abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离为2L且均与ab相互垂直,ad边长为2L,bc边长为3L,t=0时刻,c点与磁场区域左边界重合.现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿过磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的关系图线可能是()11.矩形导线框abcd放在匀强磁场中,磁感线方向与线圈平面垂直。
2020届高考物理(人教版)一轮复习课后同步练习题卷:电磁感应规律综合应用
电磁感应规律综合应用1.如图所示,竖直平面内有一金属环,其半径为a,总电阻为2r(金属环粗细均匀),磁感应强度大小为B0的匀强磁场垂直于环面,在环的最高点A处用铰链连接长度为2a、电阻为r的导体棒AB.AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则此时A、B两端的电压为( )A.13B0av B.16B0av C.23B0av D.B0av2.(多选)如图甲所示,一个刚性圆形导线圈与电阻R构成闭合回路,线圈平面与所在处的匀强磁场方向垂直,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.关于线圈中产生的感应电动势e、电阻R消耗的功率P随时间t变化的图象,图中可能正确的是( )3.在如图甲所示的虚线框内有匀强磁场,设图示磁场方向为正,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示.边长为L 、电阻为R 的正方形均匀导线框abcd 有一半处于磁场中,磁场方向垂直于线框平面,此时线框的发热功率为P ,则( )A .线框中的感应电流方向会发生改变B .cd 边所受的安培力大小不变,方向改变C .线框中的感应电动势为2B 0L2TD .线框中的电流大小为PR4.(多选)在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n =1 500匝,横截面积S =20 cm 2.螺线管导线电阻r =1 Ω,R 1=4 Ω,R 2=5 Ω,C =30 μF.在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化,则下列说法中正确的是( )A .螺线管中产生的感应电动势为1.2 VB .闭合S ,电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C .电路中的电流稳定后,电阻R 1的电功率为5×10-2W D .S 断开后,通过R 2的电荷量为1.8×10-5C5.如图,边长为2L 的等边三角形区域abc 内部的匀强磁场垂直纸面向里,b 点处于x 轴的坐标原点O ;一与三角形区域abc 等高的直角闭合金属线框ABC ,∠ABC =60°,BC 边处在x 轴上.现让金属线框ABC 沿x 轴正方向以恒定的速度v 穿过磁场,在t =0时线框B 点恰好位于原点O 的位置.规定逆时针方向为线框中感应电流的正方向,在下列四个i x 图象中,能正确表示线框中感应电流随位移变化关系的是( )6.如图甲所示,光滑的导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,轨道左侧连接一定值电阻R ,导体棒ab 垂直导轨,导体和轨道的电阻不计.导体棒ab 在水平外力的作用下运动,外力F 随t 变化如图乙所示,在0~t 0时间内从静止开始做匀加速直线运动,则在t 0以后,导体棒ab 运动情况为( )A .一直做匀加速直线运动B .做匀减速直线运动,直到速度为零C .先做加速,最后做匀速直线运动D .一直做匀速直线运动7.(多选)如图所示,线圈匝数为n ,横截面积为S ,线圈电阻为r ,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为k ,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为C ,定值电阻的阻值为r .由此可知,下列说法正确的是( )A .电容器下极板带正电B .电容器上极板带正电C .电容器所带电荷量为nSkC2D .电容器所带电荷量为nSkC8.(多选)如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B ,圆台母线与竖直方向的夹角为θ,一个质量为m 、半径为r 的匀质金属环位于圆台底部.当给环通以恒定的电流I ,圆环由静止向上运动,经过时间t 后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环全程上升的最大高度为H .已知重力加速度为g ,不计空气阻力,磁场的范围足够大.在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是( )A .圆环先做加速运动后做减速运动B .在时间t 内安培力对圆环做功为mgHC .圆环运动的最大速度为2πBIrt cos θm-gtD .圆环先有扩张后有收缩的趋势9.(多选)竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B =0.5 T ,导体ab 及cd 长均为0.2 m ,电阻均为0.1 Ω,重均为0.1 N ,现用竖直向上的力拉导体ab ,使之匀速上升(与导轨接触良好),此时释放cd ,cd 恰好静止不动,那么ab 上升时,下列说法正确的是( )A .ab 受到的拉力大小为0.2 NB .ab 向上的速度为2 m/sC .在2 s 内,拉力做功转化的电能是0.8 JD .在2 s 内,拉力做功为0.6 J10.(多选)如图甲所示,竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B 0=0.5 T ,并且以ΔBΔt =0.1 T/s 的变化率均匀增大,图象如图乙所示,水平放置的导轨不计电阻,不计摩擦阻力,宽度L =0.5 m ,在导轨上放着一金属棒MN ,电阻R 0=0.1 Ω,并且水平细线通过定滑轮悬吊着质量M =0.2 kg 的重物.导轨上的定值电阻R =0.4 Ω,与P 、Q 端点相连组成回路.又知PN 长d =0.8 m .在重物被拉起的过程中,下列说法中正确的是(g 取10 N/kg)( )A .电流的方向由P 到QB .电流的大小为0.1 AC .从磁感应强度为B 0开始计时,经过495 s 的时间,金属棒MN 恰能将重物拉起D .电阻R 上产生的热量约为16 J11.(多选)如图所示,abcd 为一矩形金属线框,其中ab =cd =L ,ab 边接有定值电阻R ,cd 边的质量为m ,其他部分的电阻和质量均不计,整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来.线框下方处在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.初始时刻,使两弹簧处于自然长度,且给线框一竖直向下的初速度v 0,当cd 边第一次运动至最下端的过程中,R 产生的电热为Q ,此过程及以后的运动过程中ab 边未进入磁场、cd 边始终未离开磁场,已知重力加速度大小为g ,下列说法中正确的是( )A .初始时刻cd 边所受安培力的大小为B 2L 2v 0R-mg B .线框中产生的最大感应电流可能为BLv 0RC .在cd 边第一次到达最下端的时刻,两根弹簧具有的弹性势能总量大于12mv 20-QD .在cd 边反复运动过程中,R 中产生的电热最多为12mv 212.如图甲所示,一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN 、PQ 之间的距离L =0.5 m ,NQ 两端连接阻值R =2.0 Ω的电阻,磁感应强度为B 的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ=30°.一质量m =0.40 kg ,阻值r =1.0 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M =0.80 kg 的重物相连.细线与金属导轨平行.金属棒沿导轨向上滑行的速度v 与时间t 之间的关系如图乙所示,已知金属棒在0~0.3 s 内通过的电量是0.3~0.6 s 内通过电量的23,g =10 m/s 2,求:(1)0~0.3 s 内金属棒通过的位移; (2)金属棒在0~0.6 s 内产生的热量.参考答案1.A2.BD3.D4.AD5.D6.C7.BC8.AC9.AB10.AC11.BC12.答案:(1)0.3 m (2)1.05 J。
2020年人教版高考物理一轮复习 电磁感应单元训练 解析版+原卷版
电磁感应单元训练一、选择题(共10小题,每题6分,共60分)1.线圈在长直导线电流的磁场中,做如图所示的运动:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外转动角度θ≤90°),D向上平动(D线圈有个缺口),判断线圈中有感应电流的是()2.如图所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流的方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向3.一个边长为L的正方形导线框在倾角为θ的光滑斜面上由静止开始沿斜面下滑,随后进入虚线下方垂直于斜面向上的匀强磁场中。
如图15所示,斜面以及虚线下方的磁场往下方延伸到足够远。
下列说法正确的是()A.在线框进入磁场的过程中,b点的电势比a点高B.线框在进入磁场的过程中,一定做减速运动C.线框中产生的焦耳热小于线框减少的机械能D.线框从不同高度下滑时,进入磁场过程中通过线框导线横截面的电荷量相等4.如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2,在先后两种情况下()A.线圈中的感应电流之比I1∶I2=2∶1B.线圈中的感应电流之比I1∶I2=1∶2C.线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=4∶1D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶15.如图所示,在水平面内固定着U形光滑金属导轨,轨道间距为50 cm,金属导体棒ab质量为0.1 kg,电阻为0.2 Ω,横放在导轨上,电阻R的阻值是0.8 Ω(导轨其余部分电阻不计)。
现加上竖直向下的磁感应强度为0.2 T的匀强磁场。
用水平向右的恒力F=0.1 N拉动ab,使其从静止开始运动,则()A.导体棒ab开始运动后,电阻R中的电流方向是从P流向MB.导体棒ab运动的最大速度为10 m/sC.导体棒ab开始运动后,a、b两点的电势差逐渐增加到1 V后保持不变D.导体棒ab开始运动后任一时刻,F的功率总等于导体棒ab和电阻R的发热功率之和6.在半径为r、电阻为R的圆形导线框内,以直径为界,左、右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场。
2020届人教版高考物理一轮复习测试专题《电磁感应中的综合问题》(含解析)
2020届人教版高三物理一轮复习测试专题《电磁感应中的综合问题》一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图所示,在光滑绝缘的水平面上方,有两个方向相反的水平方向匀强磁场,PQ为两个磁场的边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=2B。
一个竖直放置的边长为a,质量为m,电阻为R的正方形金属线框,以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动,当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时,线框的速度为v/2,则下列结论中正确的是()A.此过程中通过线框截面的电量为B.此过程中回路产生的电能为0.5mv2C.此时线框的加速度为D.此时线框中的电功率为2.如图甲所示,在竖直向上的磁场中,水平放置一个单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1 m2,线圈电阻为1 Ω,磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示,规定从上往下看顺时针方向为线圈中感应电流i的正方向.则()A. 0~5 s内i的最大值为0.1 AB.第4 s末i的方向为正方向C.第3 s内线圈的发热功率最大D. 3~5 s内线圈有扩张的趋势3.如图所示,等腰直角区域EFG内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,直角边CF长度为2L.现有一电阻为R的闭合直角梯形导线框ABCD以恒定速度v水平向右匀速通过磁场.t=0时刻恰好位于图示位置(即BC与EF在一条直线上,且C与E重合),规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t 的关系图线正确的是()4.如图甲所示,在坐标系x Oy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点O处。
在y轴右侧的第I象限内有一等腰直角三角形区域,直角边边长为L,底边的左端位于坐标原点O处,内有垂直纸面向里的匀强磁场。
t=0时刻,线圈从图示位置沿cb方向,匀速穿过磁场区域。
取a bc d a为感应电流的正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差U ab。
2020版高考物理一轮复习练习:电磁感应定律的综合应用(含解析)
如图所示是世界上早期制造的发电机及电动机的实验装置,铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中.实验时用导线连接铜盘的边缘,则下列说法中正确的是( )连接,用外力摇手柄使铜盘转动,闭合电路中会产生感应电流一匝由粗细均匀的同种导线绕成的矩形导线框,磁场方向与线圈平面垂直,磁感应强度大小在范围足够大、方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为场中,有一水平放置的光滑金属框架,宽度L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量为时间内,磁感应强度减小,方向垂直纸面向里,由楞次定律可知,产生的感应电流沿顺时针方向,为负,同理可知,0.5T~T时间内,电流为正,由法拉第电磁感如图所示为粗细均匀的铜导线制成的半径为其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心沿顺时针方向匀速转动,转动过程中金属棒与圆环始终接触良好,则金属棒旋转根据右手定则可知,金属棒在题图所示位置时,电流方向由错误;根据法拉第电磁感应定律可得,产生的感应电动,等效电路如图所示,两半圆环并联的总电阻为是两个完全相同的灯泡,管的正向电阻为零,反向电阻无穷大,L是带铁芯的线圈,其自感系数很大,直流电阻忽略设金属棒长L,I=kt,则由欧姆定律可知:I=BlvR+r=kt,所以v=+BLt,=+BL=常数,故的电流等于通过金的电流,所以内圆环中的感应电流沿顺时针方向内圆环有扩张的趋势末圆环对桌面的压力小于圆环的重力多选)如图所示,间距为滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为达到稳定状态时,电流表满偏 达到稳定状态时,电压表满偏达到稳定状态时,棒ab 的速度是1 m /s°的过程中,O 、P 两端电压U =14BL 2ω120°的过程中通过LED 灯的电流I =BL 2ω8rπωB 2L4的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中,,一端接有电阻R,导轨所在位置处的磁感应强度大小均.线框中产生顺时针方向的感应电流S1、S2都闭合时,三个灯泡为理想二极管.现断开开关S2,电路达到稳定状态时,再断开开关的瞬间,下列判断正确的是( )均先变亮然后逐渐变暗如图所示,两根足够长的平行直导轨AB、CD与水平面成的定值电阻.一根质量均匀分布的直金属杆放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向分析金属杆在运动过程中的受力情况可知,金属杆受重力的共同作用,金属杆沿导轨方向向上运动,由牛顿第二定律如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间.穿过两磁场产生的总热量为4mgd.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L4时细杆既不被拉伸也不被压缩时间内,绝缘细杆先被拉伸后被压缩感应电动势与电容器两极板间的电势差相等,即BLv=U,设电容器的=kt,导体棒的速度随时间变化的关系为v=时间内金属框中的电流方向不变时间内金属框做匀加速直线运动时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动时间内金属框中产生的焦耳热为mgL sinθ-12 mv2](多选)如图所示,两根等高光滑的,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置多选)如图,xOy平面为光滑水平面,现有一长为轴正方向以速度v做匀速直线运动,空间存在竖直方向式中B0为已知量),规定竖直向下方向为磁感应强度正方cd固定在竖直平面内,导轨间距为是一水平放置的导体杆,其质量为保持良好接触.整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面,导轨间有大小相等但左、右两部分方向相反的匀强磁场,两棒电阻与棒长成正比,不计导轨电阻.现用时其上产生的焦耳热为Q v A:v=:2棒上产生的焦耳热;v A C=,联立以上两式并代入数据得撤去拉力F后,速运动时电路中电流为零,。
2020年高考物理一轮复习精选题--电磁感应
电磁感应一、单选题1.如图,一无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.4kg,在该平面上以02v m/s、与导线成60°角的初速度运动,最后达到稳定状态,这一过程中A.金属环受到的安培力与运动的方向相反B.在平行于导线方向金属环做减速运动C.金属环中最多能产生电能为0.8JD.金属环动能减少量最多为0.6J2.如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场I、II的高和间距均为d,场I上边界标为AB,磁感应强度为B。
质量为m的水平金属杆从AB上方由静止释放,入磁场I和II时的速度相等。
金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计重力加速度为g,下列说法正确的是A.在两磁场之间的运动时间与穿过磁场I的时间相等B.若AB边界下方区域均有磁场,杆将一直减速至速度为零C.杆穿过两个磁场区域产生的热量为3mgdD.释放时距磁场I上边界的高度h大于2244 2m gR B L3.如图为两组同心闭合线圈的俯视图,若内线圈通有图示的I1方向的电流,则当I1增大时外线圈中的感应电流I2的方向及I2受到的安培力F的方向分别是( )A .I 2顺时针方向,F 沿半径指向圆心B .I 2顺时针方向,F 沿半径背离圆心向外C .I 2逆时针方向,F 沿半径指向圆心D .I 2逆时针方向,F 沿半径背离圆心向外二、多选题4.如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系。
四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是( )A .线圈a 中无感应电流B .线圈b 中有感应电流C .线圈c 中有感应电流D .线圈d 中无感应电流5.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行不计电阻的金属导轨,处于磁场方向垂直导轨平面向下且磁感应强度为B 的匀强磁场中。
2020届高考物理一轮复习——电磁感应(高效演练)
2020届高考物理一轮复习——电磁感应(高效演练)1.下面四幅图是用来“探究感应电流的方向遵循什么规律”的实验示意图。
灵敏电流计和线圈组成闭合回路,通过“插入”“拔出”磁铁,使线圈中产生感应电流,记录实验过程中的相关信息,分析得出楞次定律。
下列说法正确的是( )A. 该实验无需确认电流计指针偏转方向与通过电流计的电流方向的关系B. 该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C. 该实验必需保持磁铁运动的速率不变D. 该实验必需记录感应电流产生的磁场方向2.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为圆心,轨道的电阻忽略不计。
OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B'过程Ⅱ )。
在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过OM的电荷量相等,则'BB等于( )A. 5 4B. 3 2C. 7 4D. 23.1.如图所示,固定的水平长直导线中通有恒定电流I,闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止释放,不计空气阻力,在下落过程中()A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变C.线框做自由落体运动 D.线框的机械能守恒4.将一个闭合金属环用丝线(绝缘)悬于O点,如图所示,竖直虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,时右边没有磁场.将环拉至图示位置后由静止释放,下列现象能够发生的是( )A.金属环的摆动不会停下来,一直做等幅摆动B.金属环的摆动幅度越来越小,小到某一数值后做等幅摆动C.金属环的摆动会很快停下来D.金属环最后一次向左摆动时,最终停在虚线左侧某一点处5.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻,当空间没有磁场时,使导体棒ab以平行导轨平面的初速度v0冲上导轨平面,导体棒ab上升的最大高度为H;当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时,再次使导体棒ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,上升的最大高度为h,两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好,下列说法中正确的是( )A.两次上升的最大高度比较,有H=hB.两次上升的最大高度比较,有H<hC.有磁场时,导体棒ab上升过程的最大加速度为g sinθD.有磁场时,导体棒ab上升过程的最小加速度为g sinθ6.如图所示,一个有矩形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。
2020届高考物理一轮精品题库:第十二章 电磁感应
第十二章电磁感应第一部分五年高考题荟萃2020年高考新题一、选择题1.(09·上海物理·13)如图,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)。
答案:收缩,变小解析:由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又由于金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小。
2.(09·上海·9)信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息。
刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检测头的线圈中会产生变化的电压(如图1所示)。
当信用卡磁条按图2所示方向以该速度拉过阅读检测头时,在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是( B )3.(09·山东·21)如图所示,一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。
虚线MN右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场。
方向垂直于回路所在的平面。
回路以速度v 向右匀速进入磁场,直径CD 始络与MN 垂直。
从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止,下列结论正确的是 ( ACD )A .感应电流方向不变B .CD 段直线始终不受安培力C .感应电动势最大值E =BavD .感应电动势平均值14E Bav =π 解析:在闭合电路进入磁场的过程中,通过闭合电路的磁通量逐渐增大,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变,A 正确。
2020高考物理一轮复习 专题24 电磁感应(二)(解析版)
北京市2020届高三下学期一模物理试题分项全解汇编电磁感应(二)1、(2020·北京市石景山区高三下学期一模)如图9所示,竖直放置的两根平行金属导轨间接有定值电阻R,金属棒与两导轨始终保持垂直,并良好接触且无摩擦,棒与导轨的电阻均不计,整个装置放在水平匀强磁场中。
棒从静止开始运动至达到最大速度的过程中,下列说法正确的是A.通过金属棒的电流方向向左B.棒受到的安培力方向向下C.棒重力势能的减少量等于其动能的增加量D.棒机械能的减少量等于电路中产生的热量【答案】D【解析】因为棒的运动方向向下,即切割磁感线的方向是向下的,故由右手定则可知,感应电流的方向水平向右,选项A错误;再由感应电流的方向是向右的,根据左手定则可判断出安培力的方向是竖直向上的,选项B错误;根据能量守恒可知,棒重力势能的减少量等于其动能的增加量与电路中产生的焦耳热的和,故选项C错误;而机械能的减少量就是重力势能的减少量与动能增加量的和,根据功能关系,它应该等于电路中产生的焦耳热,选项D正确。
2、(2020·北京市海淀区首师附中高三下学期入学考收).随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。
小到手表、手机,大到电脑、电动汽车的充电,都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。
下图给出了某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式无线充电的原理图。
关于无线充电,下列说法正确的是( )A. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B. 只有将充电底座接到直流电源上才能对手机进行充电C. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D. 只要有无线充电底座,所有手机都可以进行无线充电【答案】C【解析】A.无线充电的原理,其实就是电磁感应现象,而不是电流的磁效应,故A错误;B.发生电磁感应的条件是磁通量要发生变化,直流电无法产生变化的磁场,故不能接到直流电源上,故B错误;C.发生电磁感应时,两个线圈中的交变电流的频率是相同的,故C正确;D.只有无线充电底座,手机内部没有能实现无线充电的接收线圈等装置,也不能进行无线充电,D错误。
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2021届高考物理题:电磁感应一轮练习及答案高考:电磁感应一、选择题1、(双选)图所示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。
关于该装置,下列说法正确的是()A.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落2、如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大3、如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则()A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置②时,沿adcb 方向B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd 方向C.磁铁经过位置①和②时,线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向4、如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B两灯亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是()A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一下后熄灭C.有电流通过B灯,方向为c→dD.有电流通过A灯,方向为b→a5、(多选)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6、(多选)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有三条水平虚线l1、l2、l3,它们之间的区域Ⅰ、Ⅱ宽度均为d,两区域分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,一个质量为m、边长为d、总电阻为R的正方形导线框,从l1上方一定高度处由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过l1进入磁场Ⅰ时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边在越过l2运动到l3之前的某个时刻,线框又开始以速度v2做匀速直线运动,重力加速度为g.在线框从释放到穿出磁场的过程中,下列说法正确的是()A.线框中感应电流的方向不变B.线框ab边从l1运动到l2所用时间大于从l2运动到l3所用时间C.线框以速度v2做匀速直线运动时,发热功率为m2g2R4B2d2sin2θD.线框从ab边进入磁场到速度变为v2的过程中,减少的机械能ΔE机与重力做功W G的关系式是ΔE机=W G+12m v21-12m v227、如图所示,均匀金属圆环的总电阻为4R,磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。
金属杆OM的长为l,阻值为R,M端与环接触良好,绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。
阻值为R的电阻一端用导线和圆环最下端的A 点连接,另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。
下列判断正确的是()A.金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为Bl2ω2B.通过电阻R的电流的最小值为Bl2ω8R,方向从Q到PC.通过电阻R的电流的最大值为Bl2ω6RD.OM两点间电势差绝对值的最大值为Bl2ω38、(双选)如图所示,竖直放置的“”形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B。
质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。
金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。
金属杆()A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m2gR2 2B4L49、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示,现使磁铁由静止开始下落,在N极接近线圈上端的过程中,下列说法正确的是()A.流过R的电流方向是a到bB.电容器的下极板带正电C.磁铁下落过程中,加速度保持不变D.穿过线圈的磁通量不断增大10、如图甲所示,在同一平面内有两个圆环A、B,圆环A将圆环B分为面积相等的两部分,以图甲中A环电流沿顺时针方向为正,当圆环A中的电流如图乙所示变化时,下列说法正确的是()甲乙A.B中始终没有感应电流B.B中有顺时针方向的感应电流C.B中有逆时针方向的感应电流D.B中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向二、非选择题1、如图所示,半径为L1=2 m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B1=10πT.长度也为L1、电阻为R的金属杆ab,一端处于圆环中心,另一端恰好搭接在金属环上,绕着a端沿逆时针方向匀速转动,角速度为ω=π10rad/s.通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中(连接a端的导线与圆环不接触,图中的定值电阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的总阻值为4R),图中的平行板长度为L2=2 m,宽度为d=2 m.图示位置为计时起点,在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0=0.5 m/s 向右运动,并恰好能从平行板的右边缘飞出,之后进入到有界匀强磁场中,其磁感应强度大小为B2,左边界为图中的虚线位置,右侧及上下范围均足够大.(忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻,忽略电容器的充放电时间,忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响,不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力)求:(1)在0~4 s内,平行板间的电势差U MN;(2)带电粒子飞出电场时的速度;(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场,则磁感应强度B2应满足的条件.2、(2019·马鞍山二模)两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内,两导轨间的距离为L,导轨上放置两根导体棒a和b,俯视图如图甲所示。
两根导体棒的质量均为m,电阻均为R,回路中其余部分的电阻不计,在整个导轨平面内,有磁感应强度大小为B的竖直向上的匀强磁场。
导体棒与导轨始终垂直接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行,开始时,两棒均静止,间距为x0,现给导体棒a一水平向右的初速度v0,并开始计时,可得到如图乙所示的Δv -t图象(Δv表示两棒的相对速度,即Δv =v a-v b)甲乙(1)试证明:在0~t2时间内,回路产生的焦耳热Q与磁感应强度B无关。
(2)求t1时刻棒b的加速度大小。
(3)求t2时刻两棒之间的距离。
2021届高考物理题:电磁感应一轮练习及答案高考:电磁感应一、选择题1、(双选)图所示是研究性学习小组的同学设计的防止电梯坠落的应急安全装置,在电梯轿厢上安装上永久磁铁,电梯的井壁上铺设线圈,能在电梯突然坠落时减小对人员的伤害。
关于该装置,下列说法正确的是()A.当电梯突然坠落时,该安全装置可起到阻碍电梯下落的作用B.当电梯突然坠落时,该安全装置可使电梯停在空中C.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B中电流方向相同D.当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落AD[若电梯突然坠落,将线圈闭合时,线圈内的磁通量发生变化,将在线圈中产生感应电流,感应电流会阻碍相对运动,可起到应急避险作用,故A正确;感应电流会阻碍相对运动,但不能阻止运动,故B错误;当电梯坠落至题图所示位置时,闭合线圈A中向上的磁场减弱,感应电流的方向从上向下看是逆时针方向,B中向上的磁场增强,感应电流的方向从上向下看是顺时针方向,可知A与B中感应电流方向相反,故C错误;结合A的分析可知,当电梯坠落至题图所示位置时,闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落,故D正确。
]2、如图所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块()A.在P和Q中都做自由落体运动B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析:选C.小磁块在铜管中下落,产生电磁感应现象,根据楞次定律的推论——阻碍相对运动可知,小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力,而在塑料管中下落,没有电磁感应现象,小磁块做自由落体运动,故C正确.3、如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则()A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置②时,沿adcb 方向B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置②时,沿abcd 方向C.磁铁经过位置①和②时,线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和②时,线框中感应电流都沿adcb方向A[当磁铁经过位置①时,穿过线框的磁通量向下且不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量的增加,根据右手螺旋定则可判定感应电流应沿abcd方向。
同理可判断当磁铁经过位置②时,感应电流沿adcb方向。
故A正确。
]4、如图所示,灯泡A、B与定值电阻的阻值均为R,L是自感系数较大的线圈,当S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B两灯亮度相同,再闭合S2,待电路稳定后将S1断开,下列说法中正确的是()A.B灯立即熄灭B.A灯将比原来更亮一下后熄灭C.有电流通过B灯,方向为c→dD.有电流通过A灯,方向为b→a解析:选AD.S1闭合、S2断开且电路稳定时,A、B两灯一样亮,说明两个支路中的电流相等,这时线圈L没有自感作用,可知线圈L的电阻也为R,在S2、S1都闭合且稳定时,I A=I B,当S2闭合、S1突然断开时,由于线圈的自感作用,流过A灯的电流方向变为b→a,但A灯不会出现比原来更亮一下再熄灭的现象,故选项D正确,B错误;由于定值电阻R没有自感作用,故断开S1时,B灯立即熄灭,选项A正确,C错误.5、(多选)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AB[由右手定则知,圆盘按如题图所示的方向转动时,感应电流沿a到b的方向流动,选项B正确;由感应电动势E=12Bl2ω知,角速度恒定,则感应电动势恒定,电流大小恒定,选项A正确;角速度大小变化,感应电动势大小变化,但感应电流方向不变,选项C错误;若ω变为原来的2倍,则感应电动势变为原来的2倍,电流变为原来的2倍,由P=I2R知,电流在R上的热功率变为原来的4倍,选项D错误。