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2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题:40 电磁感应规...

更新时间:2020-10-30 浏览次数:135 类型:一轮复习
一、单选题
  • 1. (2020高二下·莲湖期末) 先后以3v和v的速度匀速把一矩形线圈拉出如图所示的匀强磁场区域,下列说法正确的是(   )

    A . 两次线圈中的感应电动势之比为1:1 B . 两次线圈中的感应电流之比为1:3 C . 两次通过线圈同一截面的电荷量之比为1:1 D . 两次线圈中产生的焦耳热之比为1:3
  • 2. (2020高二下·渭滨期末) 一闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2 , 框上垂直搁置一根金属棒,棒与框接触良好,整个装置放在匀强磁场中(如图所示),当用外力使ab棒右移时,作出的下列判断中正确的是(   )

    A . 其穿线框的磁通量不变,框内没有感应电流 B . 框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行 C . 框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行 D . 框内有感应电流,左半边逆时针方向绕行,右半边顺时针方向绕行
  • 3. (2020高二下·西城期末) 在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一个面积不变的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,取线圈中磁场B的方向向上为正,当磁场中的磁感应强度B随时间t如图乙变化时,下列图中能正确表示线圈中感应电流变化的图像是( )

    A . B . C . D .
  • 4. (2020·马鞍山模拟) 如图所示,虚线边界MN右侧充满垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,纸面内有一个边长为L,粗细均匀的正方形导线框abcd,cd边与MN平行。导线框在外力作用下,先后以v和2v的速度垂直MN两次匀速进入磁场。运动过程中线框平面始终与磁场垂直,则(   )

    A . 进入磁场过程中,导线框中感应电流方向为逆时针方向 B . 导线框以速度v进入磁场时,cd两点间电势差为BLv C . 导线框两次进入磁场过程中产生的热量之比1∶2 D . 导线框两次进入磁场过程中,外力做功的功率之比1∶2
  • 5. (2020·枣庄模拟) 如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。t=0时刻,悬线的拉力为F.CD为圆环的直径,CD=d,圆环的电阻为R.下列说法正确的是(   )
    A . 时刻,圆环中有逆时针方向的感应电流 B . 时时刻,C点的电势低于D点 C . 悬线拉力的大小不超过F+ D . 0~T时间内,圆环产生的热量为
  • 6. (2021高二下·安康期中) 如图甲所示,矩形导线框abcd固定在变化的磁场中,产生了如图乙所示的电流(电流方向abcda为正方向).若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向,能够产生如图乙所示电流的磁场为( )

    A . B . C . D .
  • 7. (2020高二下·上海期中) 如图所示,正方形闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2 , 则(  )

    A . W1 W2 B . W1=W2 C . W1=3W2 D . W1=9W2
  • 8. (2020高二下·七台河期中) 如图,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为3B,以速度0.5v向左匀速滑动,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2则变化后通过电阻R的电流方向及E1与E2之比分别为(   )

    A . c→a,3∶2 B . a→c,2∶3 C . a→c,3∶2 D . c→a,2∶3
二、多选题
  • 9. (2020高二下·岳阳期末) 如图所示,两根足够长且电阻不计的光滑平行金属导轨与水平面之间的倾角 ,两导轨间距离为L,下端接有阻值为R的电阻。导轨上质量为m、长度为L,电阻为R的金属棒 与一个上端固定、劲度系数为k的轻质绝缘弹簧相接,整个装置处于磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上。现金属棒从弹簧原长处获得初速度 开始运动,假设金属棒运动过程中始终与导轨垂直并保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则(   )

    A . 开始运动时金属棒的加速度一定为 B . 开始运动时金属棒两端的电压为 C . 金属棒 最终将停在与初始位置距离 D . 电阻R产生的总热量小于
  • 10. (2020高二下·嘉鱼期末) 如图所示,足够长的U形光滑导体框固定在水平面上,宽度为L,一端连接的电阻为R。导体 框所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,电阻为r,质量为m的导体棒MN放在 导体框上,其长度恰好等于导体框的宽度,且相互接触良好,其余电阻均可忽略不计,在水平 拉力作用下,导体棒向右匀速运动,速度大小为 。下列说法正确的是(    )

    A . 回路中感应电流方向沿导体棒从M→N B . 导体棒MN两端的电压为 C . 水平拉力的功率为 D . t时间内通过R的电荷量为
  • 11. (2020高二下·莲湖期末) 如图甲所示,MN为磁流体发电机,大量的正、负电荷连续以某速度射入两板间的匀强磁场,ab直导线与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接,线圈A内有按图乙所示规律变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列说法正确的是(   )

    A . M板带正电,N板带负电 B . 1s~2s内,ab、cd导线互相排斥 C . 0~4s内,穿过线圈A的磁通量变化量为零 D . 3s~4s内,cd导线中的电流减小
  • 12. (2020高二下·渭滨期末) 如图所示,固定于水平面的 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中(磁场足够大),磁场的磁感应强度为 ,点 形导线框上的两个端点。水平向右恒力 垂直作用在金属棒 上,使金属棒 以速度 向右做匀速运动。金属棒 长度为 ,恰好等于平行轨道间距,且始终与导线框接触良好,不计摩擦阻力,金属棒 的电阻为 。已知导线 的横截面积为 、单位体积内自由电子数为 ,电子电量为 ,电子定向移动的平均速率为 。导线 的电阻为 ,忽略其余导线框的电阻。则,在 时间内(   )

    A . 导线 中自由电子从 移动 B . 金属棒 中产生的焦耳热 C . 导线 受到的安培力大小 D . 通过导线 横截面的电荷量为
  • 13. (2020高二下·盐城期末) 如图所示,两根电阻不计、足够长的平行金属直角导轨,一部分处在同一水平面内,另一部分处在同一竖直平面内,导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场。ab棒在水平向左拉力作用下,由静止开始沿水平导轨做匀加速直线运动;同时cd棒由静止释放。则(   )

    A . cd棒最终稳定时处于匀速直线运动状态 B . cd棒受到的滑动摩擦力最大值大于它的重力 C . 水平拉力做的功等于导体棒动能增加量与产生热量的总和 D . 整个过程中ab棒和cd棒受到的安培力总是大小相等方向相反
  • 14. (2021高三上·辽宁月考) 如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,图中虚线的下方存在匀强磁场,匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在竖直向上的恒定外力F作用下由静止开始向上运动,导体棒在磁场中运动时,电流表示数逐渐增大,最终稳定为I。当导体棒运动到图中的虚线位置时,撤去外力F,此后导体棒还会继续上升一段时间,整个运动过程中。导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻(虚线与导轨的上端距离足够大),重力加速度为g。则(   )

    A . 导体棒开始运动的瞬间加速度大小为 B . 匀强磁场的磁感应强度大小为 C . 电流稳定后导体棒的速度大小为 D . 撤去F后,导体棒继续上升的高度为
  • 15. (2020·石嘴山模拟) 如图所示,足够长的光滑U形导轨宽度为L,电阻不计,其所在平面与水平面的夹角为α,上端连接一个阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面向上。现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度v0时,运动的位移为x,则(   )

    A . 在此过程中金属杆的速度均匀增加 B . 金属杆下滑的最大速度v0 C . 在此过程中流过电阻R的电荷量为 D . 在此过程中电阻R产生的焦耳热为 (mgxsinα﹣ mv02
  • 16. (2020高二下·深圳期中) 如图所示,一电阻不计的金属棒AO在匀强磁场中绕平行于磁感应强度方向的轴(过O点)匀速转动,OA=L=1.0m,磁感应强度大小为B=2T、方向垂直纸面向里,金属棒转动的角速度为ω=10rad/s,金属圆环与A良好接触,从A、O各引出一接线柱与外电阻R=10Ω相接(图中未画出),金属圆环电阻均不计,则(   )

    A . 金属棒中有从O到A的感应电流 B . 外电阻R中的电流为1.0A C . 金属棒绕O轴转一圈,通过电阻R的电荷量为零 D . 电路中感应电动势大小为20V
  • 17. (2020高二下·佛山期中) 如图所示,竖直放置的 形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B.质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g.金属杆(    )

    A . 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B . 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C . 穿过两磁场产生的总热量为4mgd D . 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于
三、解答题
  • 18. (2020高二下·北京期末) 矩形线圈abcd的长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数N=100匝。线圈总电阻R=20Ω。整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内,并保持静止。若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化如图所示,求线圈的感应电动势E和t=0.60s时线圈的ab边所受的安培力大小。

四、综合题
  • 19. (2020高三上·珠海月考) 如图所示,MN和PQ为固定在水平面上的平行光滑金属轨道,轨道间距为0.2m。质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上,与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.5T。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=10m/s。电路中除了电阻R=0.04Ω之外,ab杆的电阻r=0.01Ω,其余电阻不计。求:

    1. (1) 感应电动势的大小;
    2. (2) 判断流过电阻R的电流方向并计算电流的大小;
    3. (3) ab杆两端的电压及外力F的大小。
  • 20. (2020高二下·岳阳期末) 如图所示,固定于水平面上的两光滑平行金属导轨 处在竖直向下磁感应强度大小 的匀强磁场中,导轨电阻不计,轨道间距 且足够长, 端接一个 的定值电阻,一质量 、长度为L、阻值 的金属棒 平行 放在导轨上。在金属棒上施加一水平向右的拉力F,使得金属棒 沿导轨以速度 向右做匀速运动,求:

    1. (1) 拉力F的大小?
    2. (2) 当金属棒运动到与 距离为 处时撤去拉力F,以此时为0时刻,若仍要金属棒继续做匀速直线运动,则从 开始,磁感应强度 随时间t变化的关系式?
  • 21. (2020高二下·安徽期末) 如图所示,线圈、线框放置在绝缘水平桌面上,线圈处在磁感应强度均匀增大的磁场中,磁通量的变化率 0.01Wb/s,磁场方向垂直于桌面,右侧线框内没有磁场穿过,已知线圈的匝数n=10且总电阻r=1 ,电阻R=4 ,线框电阻不计。求:

    1. (1) 线圈产生的感应电动势E;
    2. (2) 通过电阻R的电流I。
  • 22. (2020高二下·上海期末) 如图所示,在一个磁感应强度为B的匀强磁场中,有一弯成45°角的金属导轨,且导轨平面垂直磁场方向.导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动,速度v的方向与Ox方向平行,导电棒与导轨单位长度的电阻为r.

    1. (1) 写出t时刻感应电动势的表达式.
    2. (2) 感应电流的大小如何?
    3. (3) 写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式.
  • 23. (2020高二下·南县期末) 如图所示,水平放置的宽L=0.5 m的平行导体框,质量为m=0.1kg,一端接有R=0.2 Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场垂直导轨平面方向向下.现有一导体棒ab垂直跨放在框架上,并能无摩擦地沿框架滑动,导体棒ab的电阻r=0.2 Ω.当导体棒ab以v=4.0 m/s的速度向右匀速滑动时,试求:

    1. (1) 导体棒ab上的感应电动势的大小及感应电流的方向?
    2. (2) 要维持导体棒ab向右匀速运动,作用在ab上的水平拉力为多大?
    3. (3) 电阻R上产生的热功率为多大?
    4. (4) 若匀速后突然撤去外力,则棒最终静止,这个过程通过回路的电量是多少?

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