版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
專題限時訓(xùn)練11電磁感應(yīng)時間:45分鐘一、單項選擇題1.如圖所示,豎直長導(dǎo)線通有恒定電流,一矩形線圈abcd可繞其豎直對稱軸O1O2轉(zhuǎn)動.線圈繞軸以角速度ω沿逆時針(沿軸線從上往下看)方向勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,下列說法正確的是(B)A.t=0時,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大B.0~eq\f(π,2ω)時間內(nèi),線圈中感應(yīng)電流方向為abcdaC.t=eq\f(π,2ω)時,穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢也為零D.線圈每轉(zhuǎn)動一周電流方向改變一次解析:t=0時,穿過線圈的磁通量最大,但感應(yīng)電動勢為0,選項A錯誤;0~eq\f(π,2ω)時間內(nèi),由楞次定律判斷,線圈中感應(yīng)電流方向為abcda,選項B正確;t=eq\f(π,2ω)時,穿過線圈的磁通量為零,感應(yīng)電動勢不為零,選項C錯誤;線圈每轉(zhuǎn)動一周,電流方向改變兩次,選項D錯誤.2.與一般吉他靠箱體的振動發(fā)聲不同,電吉他靠拾音器發(fā)聲.如圖所示,拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成.磁體產(chǎn)生的磁場使鋼質(zhì)琴弦磁化而產(chǎn)生磁性,即琴弦也產(chǎn)生自己的磁場.當(dāng)某根琴弦被撥動而相對線圈振動時,線圈中就會產(chǎn)生相應(yīng)的電流,并最終還原為聲音信號.下列說法中正確的是(D)A.若磁體失去磁性,電吉他仍能正常工作B.換用尼龍材質(zhì)的琴弦,電吉他仍能正常工作C.琴弦振動的過程中,線圈中電流的方向不會發(fā)生變化D.拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動轉(zhuǎn)化成電信號解析:若磁體失去磁性,則無法產(chǎn)生電磁感應(yīng),因此電吉他不能正常工作,故選項A錯誤;電吉他若使用尼龍材質(zhì)的琴弦,則不會被磁化,不能產(chǎn)生電磁感應(yīng),故選項B錯誤;琴弦振動的過程中,線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向均是變化的,故選項C錯誤;電吉他是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動轉(zhuǎn)化成電信號,故選項D正確.3.如圖所示,質(zhì)量為m=0.04kg、邊長l=0.4m的正方形線框abcd放置在一光滑絕緣斜面上,線框用一平行斜面的細(xì)繩系于O點,斜面的傾角為θ=30°;線框的一半處于磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系為B=2+0.5t(T),方向垂直于斜面;已知線框電阻為R=0.5Ω,重力加速度取g=10m/s2.下列說法中正確的是(C)A.線框中的感應(yīng)電流方向為abcdaB.t=0時,細(xì)線拉力大小為F=0.2NC.線框中感應(yīng)電流大小為I=80mAD.經(jīng)過一段時間t,線框可能拉斷細(xì)繩向下運動解析:由楞次定律可知線框中的感應(yīng)電流方向為adcba,故選項A錯誤;感應(yīng)電動勢E=eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(ΔB,Δt)(eq\f(1,2)l2)=0.04V,由閉合電路歐姆定律,可知線框中感應(yīng)電流大小為I=eq\f(E,R)=0.08A=80mA,由平衡條件可知FT+BIl=mgsinθ,t=0時,B=2T,解得FT=0.136N,故選項B錯誤,C正確;經(jīng)過一段時間t,安培力BIl可能大于mgsinθ,所以線框可能沿斜面向上運動,故選項D錯誤.4.有一種手持金屬探測器實物及其結(jié)構(gòu)原理圖可簡化為下圖所示.探測器運用的是電磁感應(yīng)原理,發(fā)射線圈(外環(huán))可以產(chǎn)生垂直于線圈平面且大小和方向均變化的磁場;內(nèi)環(huán)線圈是接收線圈,用來收集被查金屬物發(fā)出的磁場(接收線圈能完全屏蔽發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場).隨著發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場方向反復(fù)變化,它會與所遇的金屬物發(fā)生作用,導(dǎo)致金屬物自身也會產(chǎn)生微弱的磁場,來自金屬物的磁場進(jìn)入內(nèi)環(huán)線圈被接收到后,檢測器會發(fā)出報警聲.若發(fā)射線圈產(chǎn)生向下且增強的磁場,則下列說法中正確的是(C)A.金屬物產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向豎直向下B.金屬物中的渦流從上往下看是沿順時針方向C.金屬物發(fā)出的磁場穿過接收線圈時,接收線圈會產(chǎn)生微弱的電流,此類探測器相應(yīng)的元件就是依據(jù)這一電流進(jìn)行報警的D.如果金屬物中某時刻發(fā)出向上的磁場,那么接收線圈中的感應(yīng)電流方向從上往下看是沿逆時針方向解析:先根據(jù)探測器發(fā)射線圈發(fā)出的磁場判定穿過金屬物的磁通量方向和變化情況,再根據(jù)楞次定律確定金屬物中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向,用安培定則判斷金屬物中的感應(yīng)電流的方向,這里特別要注意感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場與原磁場不能混淆;金屬物發(fā)出的磁場穿過接收線圈時,會引起接收線圈產(chǎn)生微弱的電流,使探測器報警,選項C正確;如果金屬中發(fā)出向上逐漸增加的磁場,接收線圈感應(yīng)電流從上向下看為順時針方向,選項D錯誤.5.如圖所示,間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌變成“∠”形,底部導(dǎo)軌面水平,傾斜部分與水平面成θ角,導(dǎo)軌與固定電阻相連,整個裝置處于豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中.導(dǎo)體棒ab與cd均垂直于導(dǎo)軌放置,且與導(dǎo)軌間接觸良好,兩導(dǎo)體棒的電阻均與阻值為R的固定電阻相等,其余部分電阻不計,當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動時,導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài),導(dǎo)體棒ab的重力為mg,則(B)A.導(dǎo)體棒cd兩端的電壓為BLvB.t時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為eq\f(2BLvt,3R)C.cd棒克服安培力做功的功率為eq\f(B2L2v2,R)D.導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgsinθ解析:根據(jù)題意畫出等效電路如圖甲所示.導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv,導(dǎo)體棒cd兩端的電壓是路端電壓,U=eq\f(1,3)E=eq\f(1,3)BLv,選項A錯誤;通過cd棒的電流I=eq\f(E,0.5R+R)=eq\f(BLv,1.5R),在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為q=It=eq\f(2BLvt,3R),選項B正確;對ab棒進(jìn)行受力分析如圖乙所示,由于ab棒靜止,所以ab棒所受安培力Fab=mgtanθ,選項D錯誤;由功能關(guān)系知cd棒克服安培力做功的功率等于整個電路的電功率,為P=eq\f(E2,0.5R+R)=eq\f(B2L2v2,1.5R),選項C錯誤.二、多項選擇題6.如圖甲所示,線圈兩端a、b與一電阻R相連,線圈內(nèi)有垂直于線圈平面向里的磁場,t=0時起,穿過線圈的磁通量按圖乙所示的規(guī)律變化,下列說法正確的是(AC)A.0.5t0時刻,R中電流方向為由a到bB.1.5t0時刻,R中電流方向為由a到bC.0~t0時間內(nèi)R的電流小于t0~2t0時間內(nèi)R的電流D.0~t0時間內(nèi)R的電流大于t0~2t0時間內(nèi)R的電流解析:由楞次定律可知0~t0時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流方向為逆時針方向,t0~2t0時間內(nèi)線圈中感應(yīng)電流的方向為順時針方向,故A正確,B錯誤;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:E=neq\f(ΔΦ,Δt),可知0~t0時間內(nèi)感應(yīng)電動勢是t0~2t0時間內(nèi)的eq\f(1,2),感應(yīng)電流為:I=eq\f(E,R),所以0~t0時間內(nèi)R中的電流是t0~2t0時間內(nèi)電流的eq\f(1,2),故C正確,D錯誤.7.將一總電阻為1Ω、匝數(shù)n=4的線圈放在勻強磁場中,已知磁場方向垂直于線圈平面,從某時刻起穿過線圈的磁通量按下圖所示規(guī)律變化,則(BD)A.在0~8s內(nèi)與8~10s內(nèi)線圈中的電流方向相同B.在0~8s內(nèi)通過線圈截面的電荷量為8CC.在8~10s內(nèi)線圈中感應(yīng)電動勢為1VD.線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值為2A解析:由楞次定律可以判斷,0~8s內(nèi)與8~10s內(nèi)線圈中的電流方向改變,選項A錯誤;在0~8s內(nèi),q=I1Δt=eq\f(E1,R)Δt=neq\f(ΔΦ,R)=8C,選項B正確;在8~10s內(nèi),感應(yīng)電動勢E2=neq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔΦ,Δt)))=4V,選項C錯誤;根據(jù)電流的熱效應(yīng)可知,eq\f(E\o\al(2,1),R)t1+eq\f(E\o\al(2,2),R)t2=I2R(t1+t2),其中t1=8s,t2=2s,解得I=2A,選項D正確.8.(2019·全國卷Ⅱ)如圖,兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌電阻忽略不計.虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直,在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場.將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放,兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.已知PQ進(jìn)入磁場時加速度恰好為零.從PQ進(jìn)入磁場開始計時,到MN離開磁場區(qū)域為止,流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能正確的是(AD)解析:根據(jù)題述,PQ進(jìn)入磁場時加速度恰好為零,兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放,則兩導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場時的速度相同,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔足夠長,在PQ通過磁場區(qū)域一段時間后MN進(jìn)入磁場區(qū)域,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律可知流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是A;由于兩導(dǎo)體棒從同一位置釋放,兩導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等,MN進(jìn)入磁場區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不可能小于I1,B錯誤;若釋放兩導(dǎo)體棒的時間間隔較短,在PQ沒有出磁場區(qū)域時MN就進(jìn)入磁場區(qū)域,則兩棒在磁場區(qū)域中運動時回路中磁通量不變,兩棒不受安培力作用,二者在磁場中做加速運動,PQ出磁場后,MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流一定大于I1,受到安培力作用,由于安培力與速度成正比,則MN所受的安培力一定大于MN的重力沿斜面方向的分力,所以MN一定做減速運動,回路中感應(yīng)電流減小,流過PQ的電流隨時間變化的圖象可能是D,C錯誤.9.CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,磁場區(qū)域的寬度為d,如圖所示.導(dǎo)軌的右端接有一阻值為R的電阻,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接.將一阻值為R、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處.已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好,且與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,下列說法正確的是(ABD)A.通過電阻R的最大電流為eq\f(BL\r(2gh),2R)B.流過電阻R的電荷量為eq\f(BdL,2R)C.整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為mghD.電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為eq\f(1,2)mg(h-μd)解析:質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,剛進(jìn)入磁場時速度最大,由mgh=eq\f(1,2)mv2,得最大速度v=eq\r(2gh),產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢Em=BLv=BLeq\r(2gh).由閉合電路歐姆定律可得電阻R的最大電流Im=eq\f(Em,2R)=eq\f(BL\r(2gh),2R),A正確;在導(dǎo)體棒滑過磁場區(qū)域的過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值eq\x\to(E)=eq\f(ΔΦ,Δt)=eq\f(BdL,Δt),平均感應(yīng)電流eq\x\to(I)=eq\f(\x\to(E),2R),流過電阻R的電荷量為q=eq\x\to(I)t,聯(lián)立解得q=eq\f(ΔΦ,2R)=eq\f(BdL,2R),B正確;由能量守恒定律可知整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q=mgh-μmgd,C錯誤;電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q1=eq\f(1,2)Q=eq\f(1,2)mg(h-μd),D正確.10.如圖所示,豎直放置的“”形光滑導(dǎo)軌寬為L,矩形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d,磁感應(yīng)強度為B.質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等.金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計,重力加速度為g.金屬桿(BC)A.剛進(jìn)入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向下B.穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運動時間C.穿過兩磁場之間的總熱量為4mgdD.釋放時距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于eq\f(m2gR2,2B4L4)解析:根據(jù)題述,由金屬桿進(jìn)入磁場Ⅰ和進(jìn)入磁場Ⅱ時速度相等可知,金屬桿在磁場Ⅰ中做減速運動,所以金屬桿剛進(jìn)入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向上,選項A錯誤;由于金屬桿進(jìn)入磁場Ⅰ后做加速度逐漸減小的減速運動,而在兩磁場之間做勻加速運動,運動過程如圖所示(其中v1為金屬桿剛進(jìn)入Ⅰ時的速度,v2為金屬桿剛出Ⅰ時的速度),圖線與時間軸所圍的面積表示位移,兩段運動的位移相等,所以穿過磁場Ⅰ的時間大于在兩磁場之間的運動時間,選項B正確;根據(jù)能量守恒定律,金屬桿從剛進(jìn)入磁場Ⅰ到剛進(jìn)入磁場Ⅱ過程動能變化量為0,重力做功為2mgd,則金屬桿穿過磁場Ⅰ產(chǎn)生的熱量Q1=2mgd,而金屬桿在兩磁場區(qū)域的運動情況相同,產(chǎn)生的熱量相等,所以金屬桿穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為2×2mgd=4mgd,選項C正確;金屬桿剛進(jìn)入磁場Ⅰ時的速度v=eq\r(2gh),進(jìn)入磁場Ⅰ時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv,感應(yīng)電流I=eq\f(E,R),所受安培力F=BIL,由于金屬桿剛進(jìn)入磁場Ⅰ時加速度方向豎直向上,所以安培力大于重力,即F>mg,聯(lián)立解得h>eq\f(m2gR2,2B4L4),選項D錯誤.三、計算題11.很多人喜歡到健身房騎車鍛煉,某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計了一個發(fā)電測速裝置,如圖所示.自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中,用金屬圓盤制成的后輪在磁場中轉(zhuǎn)動時,可等效成導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動.已知磁感應(yīng)強度B=0.5T,圓盤半徑l=0.3m,圓盤電阻不計.導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連,導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡.后輪勻速轉(zhuǎn)動時,用電壓表測得a、b間電壓U=0.6V.(1)與a連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱?(2)圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘,則此過程中產(chǎn)生了多少電能?(3)自行車車輪邊緣線速度是多少?答案:(1)負(fù)接線柱(2)21.6J(3)8m/s解析:(1)根據(jù)右手定則,輪子邊緣點等效于電源的負(fù)極,則a點接電壓表的負(fù)接線柱.(2)根據(jù)公式Q=eq\f(U2,R)t代入數(shù)據(jù)得Q=21.6J(3)由U=E=eq\f(1,2)Bl2ω代入數(shù)值解得v=lω=8m/s.12.(2018·浙江卷)如圖所示,在間距L=0.2m的兩光滑平行水平金屬導(dǎo)軌間存在方向垂直于紙面(向內(nèi)為正)的磁場,磁感應(yīng)強度的分布沿y方向不變,沿x方向如下:B=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 驛站與快遞合同模板
- 裝飾柜合同模板
- 墊資代購合同模板
- 施工合同模板新聞
- 項目 規(guī)劃 合同模板
- 辦廠集資合同模板
- 連鎖賓館轉(zhuǎn)讓合同模板
- 物質(zhì)供貨合同模板
- 門窗拆除回收合同模板
- 拆墻建設(shè)施工合同模板
- 創(chuàng)意椅子資料
- 北師大版 數(shù)學(xué) 二年級上冊 全冊課堂練習(xí)
- 人力資源公司合作合同協(xié)議書范本正規(guī)范本(通用版)
- 健身指導(dǎo)知識考試題庫及答案(500題)
- 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)單機調(diào)試方案
- 河北省石家莊市正定縣2023-2024學(xué)年七年級上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題
- 幼兒園安全教育課件:《我會保護眼睛》
- 2024屆江蘇省南通市第一中學(xué)化學(xué)高一第一學(xué)期期中調(diào)研模擬試題含解析
- PCB板來料檢驗標(biāo)準(zhǔn)
- 蘇教版四年級上冊數(shù)學(xué)《簡單周期》教案(區(qū)級公開課)
- 花木蘭-英文的ppt
評論
0/150
提交評論