届高考物理一轮复习第九单元磁场题组层级快练带电粒子叠加场中的新人教版.doc
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1、题组层级快练(四十七)一、选择题1(2022滨海新区模拟)(多项选择)如图甲所示,abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,那么以下说法正确的选项是()A导线圈中产生的是交变电流B在t1 s时,ad边受安培力方向向右C在02 s内通过导线横截面的电荷量为10 CD在t2.5 s时导线框产生的感应电动势为1 V答案AB解析A项,根据楞次定律可知,在02 s内的感应电流方向与2 s3 s内的感应电流方向相反,即为交流电,故A项正确;B项,根据楞次定律可知产生的感应电流方向逆时针,根据
2、左手定那么可知受到的安培力方向向右,故B项正确;C项,在02 s时间内,感应电动势为:E11000.12 V1 V,再根据欧姆定律I,那么有:I1 A10 A,根据QIt,解得:Q102 C20 C,故C项错误;D项,根据法拉第电磁感应定律,2.5 s时的感应电动势等于2 s到3 s内的感应电动势,那么有:E V2 V,故D项错误2(2022天津)如下图,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,以下说法正确的选项是()Aab中的感应电流方向由b到aB
3、ab中的感应电流逐渐减小Cab所受的安培力保持不变Dab所受的静摩擦力逐渐减小答案D解析A项,磁感应强度均匀减小,磁通量减小,根据楞次定律得,ab中的感应电流方向由a到b,故A项错误;B项,由于磁感应强度均匀减小,根据法拉第电磁感应定律E得,感应电动势恒定,那么ab中的感应电流不变,故B项错误C项,根据安培力公式FBIL知,电流不变,B均匀减小,那么安培力减小,故C项错误;D项,导体棒受安培力和静摩擦力处于平衡,fF,安培力减小,那么静摩擦力减小,故D项正确3(2022南昌模拟)如下图,由均匀导线制成的半径为R的圆环,以速度v匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场当圆环运动到图示位置(aOb9
4、0)时,a、b两点的电势差为()A.BRvB.BRvC.BRv D.BRv答案D解析当圆环运动到图示位置,圆环切割磁感线的有效长度为R;线框刚进入磁场时ab边产生的感应电动势为:EBRv;线框进入磁场的过程中a、b两点的电势差由欧姆定律,得UabEIrabBRvBRv;应选D项4.(2022乐山模拟)如下图,一直升飞机停在南半球的地磁极上空该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如下图如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,那么()AEf
5、l2B,且a点电势低于b点电势BE2fl2B,且a点电势低于b点电势CEfl2B,且a点电势高于b点电势DE2fl2B,且a点电势高于b点电势答案A解析对于螺旋桨叶片ab,其切割磁感线的速度是其做圆周运动的线速度,螺旋桨不同点的线速度不同,但是满足vR,可求其等效切割速度vfl,运用法拉第电磁感应定律EBlvfl2B,由右手定那么判断电流的方向为由a指向b,在电源内部电流由低电势流向高电势,故A项是正确的5.(2022课标全国)如下图,半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感应强度为B0,磁场方向垂直纸面向里半径为b的金属圆环与圆形磁场同心地位置,磁场与环面垂直金属环上分别接有相同的灯L1、L2,
6、灯的电阻均为R,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计MN棒以速率v在环上向右匀速滑动,棒滑过圆环直径OO的瞬间,灯L1,L2恰好正常发光现撤去中间的金属棒MN,使磁感应强度随时间均匀变化,为了使灯L1,L2也正常发光,磁感应强度随时间变化率的大小应为()A. B.C. D.答案D解析当MN棒滑过圆环直径OO的瞬间,设由于棒切割磁感线产生的感应电动势为E,通过棒的电流为I、通过灯泡的电流为I1,那么有:EBlv2B0avII1由得:I1当撤去中间的金属棒MN,磁感应强度随时间变化时,设磁感应强度的变化率为k,此过程电路中的感应电动势为E,感应电流为I、那么由法拉第电磁感应定律得:
7、ESa2kI由得:I由题意可知I1I,解得:k,故D项正确,A、B、C三项错误;应选D项6(2022郑州三模)(多项选择)铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态,装置的原理是:将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心线圈长为l1,宽为l2.匝数为n.假设匀强磁场只分布在一个矩形区域内,当火车首节车厢通过线圈时,控制中心接收到线圈两端电压u与时间t的关系如图乙所示(ab、cd均为直线),那么在t1t2时间内()A火车做匀速直线运动B
8、M点电势低于N点电势C火车加速度大小为D火车平均速度大小为答案BD解析A项,由EBLv可知,动生电动势与速度成正比,而在乙图中ab段的电压与时间成正比,因此可知在t1到t2这段时间内,火车的速度与时间成正比,所以火车在这段时间内做的是匀加速直线运动故A项错误;B项,磁场向右运动,根据楞次定律可得线圈中的电流方向为逆时针,M点电势低于N点电势,B项正确;C项,由图知t1时刻对应的速度为:v1,t2时刻对应的速度为:v2,故这段时间内的加速度为v,故C项错误;D项,由C项可知这段时间内的平均速度为:,故D项正确7(2022咸阳二模)等离子体气流由左方连续以速度v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,
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