2020届高考物理专题复习检测专题四：电磁感应定律及综合应用

第2讲电磁感应定律及综合应用

(建议用时:40分钟满分:100分)

一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分.第1～5题只有一项符合题目要求,第6～8题有多项符合题目要求)

1.(2019·江苏徐州模拟)如图所示的电路中,L为自感线圈,其直流电阻与电阻R相等,C为电容器,电源内阻不可忽略.当开关S由闭合变为断开的瞬间,下列说法正确的是( C )

A.电容器将放电

B.没有电流通过B灯

C.A灯闪亮一下再熄灭

D.流经电阻R的电流方向向右

解析:当开关S断开时,路端电压变大,电源继续给电容器充电,故B灯中有电流通过,方向从a到b,故A,B错误;S闭合稳定时,通过L的电流和A灯的电流方向均向右,且I L大于I A,当开关S断开时,自感线圈中将产生自感电动势阻碍原来电流的减小,因此在由L,A,R组成的闭合电路中,有一顺时针方向的电流,且从I L开始逐渐减小,故A灯突然闪亮一下再熄灭,且流经电阻R的电流方向向左,故C正确,D错误.

2.(2019·山东临沂三模)2018年3月27日,华为、小米不约而同选在同一天召开发布会.发布了各自旗下首款无线充电手机.小米MIX2S

支持7.5 W无线充电,华为MateRs保时捷版则支持10 W无线充电.如图给出了它们的无线充电的原理图.关于无线充电,下列说法正确的是( D )

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.手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗

C.只要有无线充电底座,所有手机都可以进行无线充电

D.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

解析:无线充电手机接收线圈部分的工作原理是电磁感应,而非“电流的磁效应”,故A错误;手机外壳使用金属材料会屏蔽电磁波,导致无线充电不能完成,故B错误;不是所有手机都能进行无线充电,只有手机中有接收线圈时手机才能利用电磁感应,进行无线充电,故C错误;根据电磁感应原理,接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中频率相同,故D正确.

3.(2019·四川成都模拟)现代汽车中有一种防抱死系统(简称ABS),该系统有一个自动检测车速的装置,用来控制车轮的转动,其原理如图所示:铁质齿轮P与车轮同步转动,右侧紧靠有一个绕有线圈的条形磁体,磁体的左端是S极,右端是N极,M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮转动时,这时由于铁齿靠近或离开线圈时,使穿过线圈的磁通量发生变化,导致线圈中产生了感应电流.这个脉冲电流信号经放

大后去控制制动机构,可有效地防止车轮制动时被抱死.在齿A从图中所示位置顺时针转到虚线位置过程中,M中的感应电流方向为( D )

A.一直从右向左

B.一直从左向右

C.先从右向左,后从左向右

D.先从左向右,后从右向左

解析:齿靠近线圈时被磁化,产生的磁场方向从左向右,齿轮P从图示位置按顺时针方向转动的过程中,先是A下面的齿离开,通过线圈的

磁通量先减小,接着A齿靠近,通过线圈的磁通量增加.根据楞次定律,线圈中感应电流的磁场先向右后向左,根据右手螺旋定则可判断,通

过M的感应电流的方向先从左向右,然后从右向左.故D正确.

4.(2019·河北邯郸一模)如图所示,固定平行导轨间有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场,导轨间距为l且足够长,左端接阻值为R的定值电阻,导轨电阻不计.现有一长为2l的金属棒垂直放在导轨上,在金属棒以O点为轴沿顺时针方向以角速度ω转过60°的过程中(金属棒始终与导轨接触良好,电阻不计)( D )

A.通过定值电阻的电流方向由b到a

B.金属棒刚开始转动时,产生的感应电动势最大

C.通过定值电阻的最大电流为

D.通过定值电阻的电荷量为

解析:金属棒以O点为轴沿顺时针方向转动,由右手定则可知,通过定值电阻的电流方向由a到b,故A错误;当金属棒转过60°时有效的切割长度最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,感应电动势最大值E m=B·2l=B·2l·=2Bl2ω,则通过定值电阻的最大电流I m== ,故B,C错误;通过定值电阻的电荷量q=Δt=Δt=,而ΔΦ= B·l·l=Bl2,解得q=,故D正确.

5.(2019·山东济宁模拟)如图(甲)所示,一矩形金属线框abcd垂直匀强磁场并固定于磁场中,以垂直纸面向里为磁场正方向,磁感应强度B随时间t的变化关系图象如图(乙)所示,规定向右为安培力的正方向,则线框的ab边所受安培力F ab随时间t变化的图象正确的是( A )

解析:0～1 s内,由楞次定律知,感应电流的方向为逆时针,根据I=,电流为定值,根据左手定则,ab边所受安培力的方向向右,由F=BIL知,安培力均匀增大;同理可得,1～2 s内,感应电流的方向为顺时针,ab 边所受安培力的方向向左,且安培力均匀减小;2～3 s内,感应电流的方向为顺时针,ab边所受安培力的方向向右,且安培力均匀增大;3～4 s内,感应电流的方向为逆时针,ab边所受安培力的方向向左,且安培力均匀减小.故A正确,B,C,D错误.

6.(2019·河南安阳模拟)如图所示,两条不等间距金属导轨ab和cd 水平放置,ac之间距离为bd之间距离的两倍,导轨电阻不计.两相同材料制成的金属棒(粗细均匀)MN,PQ垂直导轨恰好放置在两导轨之间,与导轨接触良好,与水平导轨的动摩擦因数均为μ.金属棒PQ质量为金属棒MN质量的一半,整个装置处在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属棒MN质量为m,电阻为R,长度为L,在施加在金属棒MN 上的恒定水平拉力F作用下两导体棒都匀速运动,导轨足够长,则

( AB )

A.MN中电流方向是由M到N

B.回路中感应电动势为

C.在MN,PQ都匀速运动的过程中,F=μmg

D.在MN,PQ都匀速运动的过程中,F=μmg

解析:根据楞次定律可判断MN中电流方向是由M到N,故A正确;金属棒MN质量为m,电阻为R,长度为L,则金属棒PQ质量为m,长度为2L,根据m=ρ·SL可得PQ的截面积为MN的,根据电阻定律可得PQ的电阻为8R,对PQ根据平衡条件可得BI·2L=μ·mg,解得I=,所以回路中的感应电动势E=I·9R=,故B正确;在MN,PQ都匀速运动的过程中,以MN为研究对象,根据平衡条件可得F=μmg+BIL=μmg+μmg= μmg,故C,D错误.

7.(2019·山东淄博三模)如图所示,左侧接有定值电阻R的光滑导轨处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为d.一质量为m、阻值为r的金属棒在水平拉力F作用下由静止开始运动,速度与位移始终满足v=kx,棒与导轨接触良好,则在金属棒移动的过程中( BC )

A.通过R的电荷量与x2成正比

B.金属棒的动量对时间的变化率增大

C.拉力的冲量为+kmx