高考物理二轮复习 专题整合突破四 电路和电磁感应 第11讲 电磁感应规律及应用素能特训-人教版高三全册物理试题.doc
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1、电磁感应规律及应用一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分,其中15为单选题,68为多选题)12015新疆维吾尔自治区检测如图所示,用粗细均匀、电阻率相同的导线绕制的直角边长为l或2l的四个闭合导体线框a、b、c、d,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,在每个线框刚进入磁场时,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是()AUaUbUcUdBUaUbUdUcCUaUbUcUd DUbUaUdUc答案B解析 由电阻定律,各个线框的电阻分别为Ra,Rb、Rc、Rd,设线框刚进入磁场时的速度为v,各线框MN边有效切割长度分别为l、l、2l、2l,各线框MN边的内阻分别为ra
2、、rb、rc、rd,则各边产生的感应电动势分别为EaBlv、EbBlv、Ec2Blv、Ed2Blv,由闭合电路欧姆定律知,各线框中的感应电流分别为Ia、Ib、Ic、Id,M、N两点间的电压分别为UaEaIara、UbEbIbrb、UcEcIcrc、UdEdIdrd,分别代入数据,可知UaUbUdUc,故选项B正确,其他选项错误。22015南昌一模如图所示,abcd是边长为L,每边电阻均相同的正方形导体线框,今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过倾角为45的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。线框b点在O位置时开始计时,则在t时间内,a、b二点的电势差U随时间t的变化
3、图线为()答案D解析tL/v时刻,ab边完全进入磁场,电动势EBLv,ab间的电压等于路端电压,UabBLv,C错误;t时刻,线框完全进入磁场,ab间的电压等于电动势E,A、B错误,只有D正确。32015唐山一模如图所示,一呈半正弦形状的闭合线框abc,acl,匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域,整个过程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)()答案B解析当b点到左边界时,切割磁感线有效长度最大,故此时感应电流为Imax,方向为顺时针方向;当b点到达两磁场边界时,在左、右两部分磁场中线框有效长度均有最大值,由右手定则可知,左、右磁场在线框中产生的感应电流方向均
4、为逆时针方向,故感应电流最大值为2Imax,只有B项正确。4. 2015福建高考如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大答案C解析导体棒产生的电动势为EBLv,其等效电路如图所示,总电阻为R总RR,在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中,总电阻
5、先增大后减小,总电流先减小后增大,所以A项错误;PQ两端电压为路端电压UEIR,即先增大后减小,所以B项错误;拉力的功率等于克服安培力做功的功率,有P安IE,先减小后增大,所以C项正确;根据功率曲线可知当外电阻R时输出功率最大,而外电阻先由小于R开始增加到R,再减小到小于R的某值,所以线框消耗的功率先增大后减小,又再增大再减小,所以D项错误。52015辽宁五校联考如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框
6、从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是()A导线框进入磁场区域时产生顺时针方向的感应电流B导线框中有感应电流的时间为C导线框的bd对角线有一半进入磁场时,整个导线框所受安培力大小为D导线框的bd对角线有一半进入磁场时,导线框a、c两点间的电压为答案D解析根据楞次定律,线框刚进入磁场时,线框中的磁通量增加,感应出的磁场方向与原磁场方向相反,线框中的电流方向为逆时针方向,A错;线框中有电流的时间为线框进入磁场过程及线框离开磁场过程,所以总的时间为t,B错;bd边有一半进入磁场时,产生的感应电流大小为I,F安,C错;bd边有一半进入磁场时,
7、产生感应电动势大小为EBLv,ac部分电阻占电路总电阻的一半,Uac,D正确。62015廊坊模拟如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A、D上,水平线段AD为半圆的直径,在导线框的E处有一个动滑轮,动滑轮下面挂一重物,使导线处于绷紧状态。在半圆形区域内,有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻为r,圆的半径为R,在将导线上的C点以恒定角速度(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中,若不考虑导线中电流间的相互作用,则下列说法正确的是()A在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针B在C从A点沿圆弧移动到
8、图中ADC30位置的过程中,通过导线上C点的电荷量为C当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大D在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,导线框中产生的电热为答案ABD解析由题意知,在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中,直角三角形的面积先增大后减少,穿过直角三角形的磁通量先增大后减少,由楞次定律知导线框中感应电流的方向先逆时针,后顺时针,则选项A正确;在C从A点沿圆弧移动到图中ADC30位置的过程中,通过导线上C点的电荷量qItt,则选项B正确;设DC与AD间夹角为,通过导线框的磁通量B2Rsin2Rcos2R2BsincosR2Bsin2,所以通过导线框的磁通量表达式为R2Bsin
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