高中物理专题练习-电磁感应规律及其应用(含答案)

高中物理专题练习-电磁感应规律及其应用(含答案)

满分：100分 时间：60分钟

一、

单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.每小题只有一个选项符

合题意.)

1．(江苏单科,1)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.Ba 22Δt

B.nBa 22Δt

C.nBa 2

Δt D.2nBa 2

Δt 2．(新课标全国卷Ⅱ,15)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U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确

的是( )

A ．U a ＞U c ,金属框中无电流

B ．U b ＞U c ,金属框中电流方向沿a －b －c －a

C ．U bc ＝－12Bl 2ω,金属框中无电流

D ．U bc ＝12Bl 2ω,金属框中电流方向沿a －c －b －a

3．(重庆理综,4)图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积

为S .若在t 1到t 2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度

大小由B 1均匀增加到B 2,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa －

φb ( )

A ．恒为nS （

B 2－B 1）t 2－t 1 B ．从0均匀变化到nS （B 2－B 1）t 2－t 1

C ．恒为－nS （B 2－B 1）t 2－t 1

D ．从0均匀变化到－nS （B 2－B 1）t 2－t 1

4．(安徽理综,19)如图所示,abcd 为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,

间距为l ,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B ,导

轨电阻不计.已知金属杆MN 倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻

为r ,保持金属杆以速度v 沿平行于cd 的方向滑动(金属杆滑动过程中

与导轨接触良好).则( )

A ．电路中感应电动势的大小为Bl v sin θ

B ．电路中感应电流的大小为B v sin θr

C ．金属杆所受安培力的大小为B 2l v sin θr

D ．金属杆的发热功率为B 2l v 2

r sin θ

5．(新课标全国卷Ⅰ,18)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( )

二、 多项选择题(本题共3小题,每小题7分,共计21分.每小题有多个选项符 合题意.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,错选或不答的得0分.)

6．(江苏单科,7)如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交

流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措

施可行的有()

A．增加线圈的匝数

B．提高交流电源的频率

C．将金属杯换为瓷杯

D．取走线圈中的铁芯

7．(新课标全国卷Ⅰ,19)1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可

以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆

盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说法

正确的是()

A．圆盘上产生了感应电动势

B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动

C．在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化

D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动

8．(山东理综,17)如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动.现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速.在圆盘减

速过程中,以下说法正确的是()

A．处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高

B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动

C．若所加磁场反向,圆盘将加速转动

D．若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动

三、计算题(本题共3小题,共计49分.解答时写出必要的文字说明,方程式和

重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分.)

9．(江苏单科,13)(15分)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流.某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r＝5.0 cm,线圈导线的截面积A＝0.80 cm2,电阻率ρ＝1.5 Ω·m.如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3 s内从1.5 T均匀地减

为零,求：(计算结果保留一位有效数字)

(1)该圈肌肉组织的电阻R；

(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E；

(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q.

10．(江苏单科,13)(16分)如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂0.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求：

(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；

(2)导体棒匀速运动的速度大小v；

(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.