高考物理一轮复习 专题10-19 高考电磁感应中的科技信息问题千题精练.doc
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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 10-1910-19 高考电磁感应中的高考电磁感应中的科技信息问题千题精练科技信息问题千题精练一、选择题1.(2017全国卷,18)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对 STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图 16 所示。无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及其左右振动的衰减最有效的方案是( )图 16【参考答案】A2.(2016江苏单科,6)(多选)电吉他
2、中电拾音器的基本结构如图 12 所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( )图 12A.选用铜质弦,电吉他仍能正常工作B.取走磁体,电吉他将不能正常工作C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D.弦振动过程中,线圈中的电流方向不断变化【参考答案】BCD2 / 143.(上海高考题)如图所示是一种延时开关,当 S1 闭合时,电磁铁 F 将衔铁 D吸下,C 线路接通。当 S1 断开时,由于电磁感应作用,D 将延迟一段时间才被释放。则(A)由于 A 线圈的电磁感应作用,才产生延时释放 D 的作用(B)由于 B 线圈的电
3、磁感应作用,才产生延时释放 D 的作用(C)如果断开 B 线圈的电键 S2,无延时作用(D)如果断开 B 线圈的电键 S2,延时将变长【参考答案】BC【名师解析】当 S1 断开时,B 中磁通量变化产生感应电流,才产生延时释放 D的作用,选项 B 正确 A 错误。如果断开 B 线圈的电键 S2,无延时作用,选项 C正确 D 错误。4电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积) 。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的 a、b、c,流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中虚线) 。图中流量计
4、的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料,现于流量计所在处加磁感强度为 B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连接,I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为 ,不计电流表的内阻,则可求得流量为A B )(acbRBI)(cbaRBIC D)(bacRBI)(abcRBI【参考答案】A3 / 14【名师解析】设管中流体的流速为 v,则在 t 时间内流体在管中向前移动的距离为 vt,这样如下图画线的流体在 t 时间内都将流过横截面,设此横截面积为 S,则画线的流体体积 V=Svt,除以时间 t,则得到流
5、体在该管中的流量为 Q=V/t=Sv.对于题干所给的流量计,横截面积 S=bc,故流过流量计的流量 Q=vbc,对于给定的流量计,b 与 c 是常量,可见测流量实质上是测流速. 当可导电流体稳定地流经流量计,流体将切割磁感线,这样在流量计的上、下两面产生感应电动势 E=vBc,其中 B 是垂直于流量计前后两面的匀强磁场的磁感应强度, c 是流过流量计流体的厚度,v 是可导电流体在流量计中的流速.这样在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连接,如下图所示,则将有电流流过闭合电路,这个闭合电路中的电动势就是由可导电流体沿流量计流动切割磁感线而产生的感应电动势,如下图所示,
6、电阻包括外接的电阻 R 和可导电流体的电阻 r=c/ab,这样根据欧姆定律,得到闭合电路中的电流等于 I=Q= vbc =,选项 A 正确。Bcv cRab4 / 14)(acbRBI二计算题1 (10 分) (2016 天津)电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为 。一条形磁铁滑入两铝条间,恰好以速度 v0 匀速下滑,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动、铝条相对磁铁运动相同。磁
7、铁端面是底边为 2d,高为 d 的长方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为 B,铝条的高度大于 d,宽度为 b,电阻率为 。为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为 g。(1)求一侧铝条中与磁铁正对部分的感应电动势 E;(2)求条形磁铁的质量 m;(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度()为的铝条,磁铁仍以速度 v0 进入铝条间,请在图 2 中定性画出磁铁速度 v 随时间 t 变化关系的图线(规定沿斜面向下为正方向) 。
8、 b bb图 25 / 14根据欧姆定律有,铝条正对部分中的电流一侧铝条受到的安培力根据牛顿第三定律有,一侧铝条对磁铁的作用力,此力阻碍磁铁的运动,方向沿斜面向上。取磁铁为研究对象,根据牛顿第二定律22 02B dFFv b安所以(5 分)22 04 sinB dmgv b(3)磁铁速度 v 随时间 t 变化关系的图线如图所示(3 分)2 (2009北京)单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量) 。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如题 20-B3
9、 图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极和 c,a,c 间的距离等于测量管内径 D,测量管的轴线与a、c 的连接线以及通过通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极 a、c 的间出现感应电动势 E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量 Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为 B。a(1)已知 D=0.40m,B=2.510-3T,Q=0.12m3/s 设液体在测量管内各处流速相同,试求 E 的大小( 取 3.0)(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出
10、。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法;(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为 R,a、c 间导电液体的电6 / 14阻 r 随液体电阻率的变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R、r为参量,给出电极 a、c 间输出电压 U 的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。(2)能使仪表显示的流量变为正值的方法有:改变通电线圈中电流的方向,是磁场 B 反向,或将传感器输出端对调接入显示仪表。3(2013天津理综第 12 题)超导现象是 20 世纪人类重大发现之一,日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导
11、电缆并成功示范运行。(l)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零,这种性质可以通过实验研究。将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中,磁感线垂直于圈环平面向上,逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场,若此后环中的电流不随时间变化,则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流7 / 14方向,并说明理由。(2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限 ,研究人员测得撤去磁场后环中电流为 I,并经一年以上的时间 t 未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于 I 的电流变化,其中 II ,当电流的变化小于 I 时,仪器检测不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变化。设环的横截面积为
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