2019高考物理二轮复习第13讲电磁感应专题训练2019030128

第13讲电磁感应

一、选择题(每小题6分,共36分)

1.(2018湖北宜昌元月调研)一种早期发电机原理示意图如图所示,该发电机由固定的圆形线圈

和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,线圈圆心为O点。在磁极绕

转轴匀速转动的过程中,当磁极与O点在同一条直线上时,穿过线圈的()

A.磁通量最大,磁通量变化率最大

B.磁通量最大,磁通量变化率最小

C.磁通量最小,磁通量变化率最大

D.磁通量最小,磁通量变化率最小

2.(2018辽宁大连双基,8)如图所示,线圈L的自感系数很大,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是

两个完全相同的灯泡,随着开关S闭合和断开(灯丝不会断),灯L1、L2亮度的变化情况是()

A.S闭合,L1不亮,L2亮度逐渐变亮,最后两灯一样亮

B.S闭合,L1、L2同时亮,而后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮

C.S断开,L1、L2立即不亮

D.S断开,L1、L2都会亮一下再熄灭

3.(2018安徽六校二联)(多选)如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,磁感应强度为B,质

量为m、边长为a的正方形线框ABCD斜向右上方穿进磁场,当AC刚进入磁场时,线框的速度为v,方向与磁场边界成45°角,若线框的总电阻为R,则()

1

A.线框穿进磁场过程中,线框中电流的方向为DCBAD

B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为2Bav

R

C.AC刚进入磁场时线框所受安培力为2B2a2v R

3

D.此时CD两端电压为Bav

4

4.(2018河南豫南九校联盟第一次联考)(多选)如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水

平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁

场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,金属棒ab接入电路的电阻为R,当流过金属棒ab某一横截面的电量为q时,金属棒ab的速

度大小为v,则金属棒ab在这一过程中()

1

A.运动的平均速度大于v

2

B2L2v

B.受到的最大安培力大小为sin θ

R

qR

C.下滑的位移大小为

BL

D.产生的焦耳热为qBLv

5.(2018宁夏银川唐徕回民中学等三校三模,7)(多选)如图甲所示,光滑的平行金属导轨AB、CD

竖直放置,AB、CD相距L,在B、C间接一个阻值为R的电阻;在两导轨间的abcd矩形区域内有垂直导轨平面向外、高度为5h的有界匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长

度也为L的导体棒放在磁场下边界ab上(与ab重合)。现用一个竖直向上的力F拉导体棒,使它由静止开始向上运动,导体棒刚要离开磁场时恰好做匀速直线运动,导体棒与导轨始终垂直

且保持良好接触,导轨电阻不计。F随导体棒与初始位置的距离x变化的情况如图乙所示,下列

说法正确的是()

2

3mg(R + r)

A.导体棒离开磁场时速度大小为

B2L2

2mgR

B.离开磁场时导体棒两端电压为

BL

2BLh

C.导体棒经过磁场的过程中,通过电阻R的电荷量为

R

9mghR

2m3g2R(R + r)

D.导体棒经过磁场的过程中,电阻R上产生的焦耳热为-

r + R B4L4

6.(2018河北衡水冀州中学一模)如图甲所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成

θ角,M、P两端接一电阻R,整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t=0时对金属

棒施加一平行于导轨的外力F,使金属棒ab由静止开始沿导轨向上运动,导轨电阻忽略不计。

已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于金属棒运动速度v、

ΔΦ

外力F、流过R的电荷量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图像正确的是()

Δt

二、非选择题(每小题12分,共24分)

7.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4 m。导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻。

导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计。导轨间正方形区域abcd

内有方向竖直向下的匀强磁场,b、d连线与导轨垂直,长度也为L。从0时刻开始,磁感应强度B 的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1 s后刚好

进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度v=1 m/s 做直线运动,求:

(1)棒进入磁场前,回路中的电动势E;

(2)棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的

关系式。

3

图(a)

图(b)

8.(2018安徽A10联盟联考)(12分)如图所示,光滑平行金属导轨PQ、MN固定在光滑绝缘水平面上,导轨左端连接有阻值为R的定值电阻,导轨间距为L,磁感应强度大小为B、方向竖直向上的有界匀强磁场的边界ab、cd均垂直于导轨,且间距为s,e、f分别为ac、bd的中点,将一长

1

度为L、质量为m、阻值也为R的金属棒垂直导轨放置在ab左侧s处,现给金属棒施加一个大

2

小为F、方向水平向右的恒力,使金属棒从静止开始向右运动,金属棒向右运动过程中始终垂直

于导轨并与导轨接触良好。当金属棒运动到ef位置时,加速度刚好为零,不计其他电阻。求:

(1)金属棒运动到ef位置时的速度大小;

(2)金属棒从初位置运动到ef位置,通过金属棒的电荷量;

(3)金属棒从初位置运动到ef位置,定值电阻R上产生的焦耳热。

4