《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 4-11 電磁感應(yīng)及應(yīng)用真題對(duì)點(diǎn)練(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練 4-11 電磁感應(yīng)及應(yīng)用真題對(duì)點(diǎn)練(含解析)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、電磁感應(yīng)及應(yīng)用
1.(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)(多選)如圖4—11—18所示,兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上,其中一線圈通過(guò)開關(guān)與電源連接,另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路.將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方,開關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是( )
圖4—11—18
A.開關(guān)閉合后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向
C.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向
D.開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間,小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
解析
2、:根據(jù)安培定則,開關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng).開關(guān)閉合后的瞬間,根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流,根據(jù)安培定則,直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里,故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng),A對(duì).開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后,直導(dǎo)線上沒(méi)有感應(yīng)電流,故小磁針的N極指北,B、C錯(cuò).開關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開后的瞬間,根據(jù)楞次定律,直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由北向南的電流,這時(shí)直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向外,故小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng),D對(duì).
答案:AD
2.(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)如圖4—11—19所示,導(dǎo)體軌道OPQS固定,其中PQS是半圓弧,Q為半圓弧的中點(diǎn),O為圓心.軌道的電
3、阻忽略不計(jì).OM是有一定值電阻、可繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬桿,M端位于PQS上,OM與軌道接觸良好.空間存在與半圓所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.現(xiàn)使OM從OQ位置以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)到OS位置并固定(過(guò)程Ⅰ);再使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以一定的變化率從B增加到B′(過(guò)程Ⅱ).在過(guò)程Ⅰ、Ⅱ中,流過(guò)OM的電荷量相等,則等于( )
圖4—11—19
A. B.
C. D.2
解析:在過(guò)程Ⅰ中,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有
E1==
根據(jù)閉合電路歐姆定律,有I1=
且q1=I1Δt1
在過(guò)程Ⅱ中,有E2==
I2=
q2=I2Δt2
又q1=q2
4、,即=
所以=.
答案:B
3.(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)如圖4—11—20所示,在同一水平面內(nèi)有兩根平行長(zhǎng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間存在依次相鄰的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,區(qū)域?qū)挾染鶠閘,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向交替向上向下.一邊長(zhǎng)為l的正方形金屬線框在導(dǎo)軌上向左勻速運(yùn)動(dòng).線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的正確圖線可能是( )
圖4—11—20
解析:設(shè)線路中只有一邊切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流為i.
線框位移
等效電路的連接
電流
0~
I=2i(順時(shí)針)
~l
I=0
l~
I=2i(逆時(shí)針)
~2l
I=0
分析知,只有選項(xiàng)D符合要求.
答案:D
5、
4.(2018年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖4-11-21(a),在同一平面內(nèi)固定有一長(zhǎng)直導(dǎo)線PQ和一導(dǎo)線框R,R在PQ的右側(cè).導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電i,i的變化如圖(b)所示,規(guī)定從Q到P為電流正方向.導(dǎo)線框R中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)( )
圖4—11—21
A.在t=時(shí)為零
B.在t=時(shí)改變方向
C.在t=時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?
D.在t=T時(shí)最大,且沿順時(shí)針?lè)较?
解析:在t=時(shí),i→t圖線斜率為0,即磁場(chǎng)變化率為0,由E==S知,E=0,A對(duì);在t=和t=T時(shí),圖線斜率最大,在t=和t=T時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,在到之間,電流由Q向P減弱,導(dǎo)線在R處產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場(chǎng),且
6、磁場(chǎng)減弱,由楞次定律知,R產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也垂直紙面向里,即R中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿順時(shí)針?lè)较?,同理可判斷在到時(shí),R中電動(dòng)勢(shì)也為順時(shí)針?lè)较?,在T到T時(shí),R中電動(dòng)勢(shì)為逆時(shí)針?lè)较?,C對(duì),B、D錯(cuò).
答案:AC
5.(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)(多選)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖4-11-22(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上.t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示:磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖4-11-22(b)所示,則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)( )
圖4
7、—11—22
A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變
B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針?lè)较?
C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為
D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為
解析:AB.根據(jù)B-t圖象,由楞次定律可知,線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針,但在t0時(shí)刻,磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化,故安培力方向FA的方向在t0時(shí)刻發(fā)生變化,則A錯(cuò)誤,B正確;CD.由閉合電路歐姆定律得:I=,又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得:E== ,又根據(jù)電阻定律得:R=ρ,聯(lián)立得:I=,則C正確,D錯(cuò)誤.
答案:BC
6.(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)(多選)如圖4—11—23所示,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
8、忽略不計(jì).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(qiáng)磁場(chǎng).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(chǎng)時(shí)加速度恰好為零.從PQ進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí),到MN離開磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)橹?,流過(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是( )
圖4—11—23
A B
C D
解析:根據(jù)題述,PQ進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)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(chǎng)時(shí)的速度
9、相同,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等,若釋放兩導(dǎo)體棒的時(shí)間間隔足夠長(zhǎng),在PQ通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域一段時(shí)間后MN進(jìn)入磁場(chǎng)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(guò)PQ的電流隨時(shí)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(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等,MN進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不可能小于l,B錯(cuò)誤;若釋放兩導(dǎo)體棒的時(shí)間間隔較短,在PQ沒(méi)有出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)MN就進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,則兩棒在磁場(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)回路中磁通量不變,兩棒不受安培力作用,二者在磁場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng),PQ出磁場(chǎng)后,MN切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流,且感應(yīng)電流一定大于I1,受到安培力作用
10、,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(yùn)動(dòng),回路中感應(yīng)電流減小,流過(guò)PQ的電流隨時(shí)間變化的圖象可能是D,C錯(cuò)誤。
答案:AD
7.(2019年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅲ)(多選)如圖4—11—24所示,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上.t=0時(shí),棒ab以初速度v0向右滑動(dòng).運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,兩者速度分別用v1、v2表示,回路中的電流用I表示.下列圖象中可能正確的是( )
圖4—11—24
A
11、 B
C D
解析:棒ab以初速度v0向右滑動(dòng),切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),使整個(gè)回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,判斷可知棒ab受到方向與v0方向相反的安培力的作用而做變減速運(yùn)動(dòng),棒cd受到方向與v0方向相同的安培力的作用而做變加速運(yùn)動(dòng),它們之間的速度差要Δv=v1-v2逐漸減小,整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小,回路中感應(yīng)電流逐漸減小,最后變?yōu)榱?,即最終棒ab和棒cd的速度相同,v1=v2,兩相同的光滑導(dǎo)體棒ab、cd組成的系統(tǒng)在足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)不受外力作用,由動(dòng)量守恒定律有mv0=mv1+mv2,解得v1=v2=,選項(xiàng)A、C均正確,B、D均錯(cuò)誤。
答案:AC
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