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(通用版)2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點10 電磁感應(yīng)(含解析)

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(通用版)2020高考物理三輪沖刺 高考熱點排查練熱點10 電磁感應(yīng)(含解析)

熱點10電磁感應(yīng)1(多選)(2019·福建寧德市質(zhì)量檢查)如圖1甲為電動汽車無線充電原理圖,M為受電線圈,N為送電線圈圖乙為受電線圈M的示意圖,線圈匝數(shù)為n、電阻為r、橫截面積為S,a、b兩端連接車載變流裝置,磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈下列說法正確的是()圖1A當(dāng)線圈N接入恒定電流時,不能為電動汽車充電B當(dāng)線圈N接入正弦式交變電流時,線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓C當(dāng)線圈M中的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時,有電流從a端流出D充電時,t時間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加B,則M兩端電壓為答案AC解析若送電線圈N接入恒定電流,則產(chǎn)生的磁場不變化,受電線圈M中的磁通量沒有發(fā)生變化,故無法產(chǎn)生感應(yīng)電流,不能為電動汽車充電,故A正確;當(dāng)線圈N接入正弦式交變電流時,受電線圈M中的磁通量按正弦式規(guī)律變化,故M兩端產(chǎn)生正弦式交變電壓,故B錯誤;當(dāng)穿過線圈M的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場方向向下,故感應(yīng)電流方向從b向a,即電流從a端流出,故C正確;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:EnnS,設(shè)受電線圈外接電路的電阻為R,由閉合電路的歐姆定律得M兩端的電壓UR,故D錯誤2.(多選)(2019·河南周口市上學(xué)期期末調(diào)研)如圖2所示,金屬圓環(huán)半徑為L、電阻為r,金屬環(huán)上有一個小缺口ab,用導(dǎo)線把金屬環(huán)通過電流表接在電阻R兩端,已知R2r,電流表為理想電表垂直于圓環(huán)面有一磁場,從t0開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律為BB0cost,t0時磁場垂直紙面向里,則下列說法正確的是()圖2At時,電流表示數(shù)一定不為0Bt時,a點電勢低于b點Ct時,R兩端電壓為0D從t0到t的過程中通過R的電荷量為q答案AD3(2019·江西南昌市二模)如圖3所示為一“凸形”線框,其中abbccddeahhggfl,ef3l.線框在外力作用下以恒定速度垂直磁場通過一寬為l的有界勻強(qiáng)磁場取逆時針方向的電流為正,圖示時刻t0,則線框中產(chǎn)生的電流i隨時間t變化的圖象中,正確的是()圖3答案B解析感應(yīng)電動勢為:EBlv,感應(yīng)電流為:I;由右手定則可知,線框進(jìn)入磁場過程感應(yīng)電流沿逆時針方向,是正的,線框離開磁場過程感應(yīng)電流沿順時針方向,是負(fù)的,故A、C、D錯誤,B正確4.(多選)(2019·四川遂寧市三診)如圖4所示,水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi),質(zhì)量一定的金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置今使棒以一定的初速度v0向右運(yùn)動,當(dāng)其通過位置a、b時,速率分別為va、vb,到位置c時棒剛好靜止設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計,a到b與b到c的間距相等則金屬棒在由a到b和由b到c的兩個過程中()圖4A通過棒橫截面的電荷量相等B棒動能變化量相等C回路中產(chǎn)生的內(nèi)能相等D安培力沖量相等答案AD解析金屬棒運(yùn)動過程中,通過棒橫截面的電荷量qtt·t,從a到b的過程中與從b到c的過程中,回路面積的變化量S相等,B、R相等,因此,通過棒橫截面的電荷量相等,故A正確;金屬棒受到的安培力大小為:F安BIL,方向水平向左金屬棒在安培力作用下做減速運(yùn)動,由于ab間距離與bc間距離相等,F(xiàn)安逐漸減小,由WFx定性分析可知,從a到b克服安培力做的功比從b到c克服安培力做的功多,由動能定理可知,棒的動能變化量不相等;金屬棒克服安培力做功,把金屬棒的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此在a到b的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能多,故B、C錯誤;兩段過程中安培力的沖量:IBLt,因qt相等,則兩過程中安培力的沖量相等,故D正確5.(多選)(2019·福建莆田市二模)如圖5,等邊三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制的等邊三角形導(dǎo)線框abc位于紙面內(nèi),其bc邊與磁場邊界PQ平行,d、e分別為ab、ac的中點導(dǎo)線框沿垂直于bc的方向向上勻速穿過磁場區(qū)域,依次經(jīng)過圖中、位置已知三角形OPQ的邊長是三角形abc的倍,位置時a點與O點重合,位置時d點、e點分別在OP、OQ上,位置時d點、e點在PQ上則()圖5A經(jīng)過位置和位置時,線框中的感應(yīng)電流方向相同B經(jīng)過位置和位置時,線框中的感應(yīng)電流大小相等C經(jīng)過位置和位置時,線框上de兩點間的電壓之比為21D從位置到位置和從位置到位置的兩個過程中,穿過線框橫截面的電荷量之比為21答案BCD解析由題意可知,線框在位置運(yùn)動時穿過線框的磁通量增加,線框在位置運(yùn)動時穿過線框的磁通量減少,由楞次定律可知,兩位置感應(yīng)電流方向相反,故A錯誤;由題圖可知,線框經(jīng)過位置和經(jīng)過位置時,線框切割磁感線的有效長度L相等,由EBLv可知,線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相等,由歐姆定律可知,線框中的感應(yīng)電流大小相等,故B正確;線框在位置時,dae部分相當(dāng)于電源,線框在位置時dbce部分相當(dāng)于電源,在兩位置線框電流I相等,dbce部分的電阻是dae部分電阻的兩倍,即:Rdbce2Rdae,UdeIRdbce,UdeIRdae,則:Ude2Ude,故C正確;通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量:qttt,設(shè)三角形abc的面積為4S,由題圖可知,線框從位置到位置過程:S12S,線框從位置到位置過程:S23S2SS,則從位置到位置和從位置到位置的兩個過程中,穿過線框橫截面的電荷量之比:,故D正確6.(多選)(2018·山東日照市3月模擬)半徑分別為r和2r的同心半圓光滑導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面內(nèi),一長為r、電阻為R、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體棒AB置于半圓軌道上面,BA的延長線通過導(dǎo)軌的圓心O,裝置的俯視圖如圖6所示整個裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,在N、Q之間接有一阻值為R的電阻導(dǎo)體棒AB在水平外力作用下,以角速度繞O順時針勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸導(dǎo)軌電阻不計,則()圖6A導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為Br2B電阻R中的電流方向從Q到NC外力的功率大小為D若導(dǎo)體棒不動,要產(chǎn)生同方向的電流,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該減小答案BCD解析AB中感應(yīng)電動勢的大小為EBr·1.5Br2則回路中感應(yīng)電流大小為:I則導(dǎo)體棒AB兩端的電壓為:UEIR1.5Br2·RBr2,故選項A錯誤;根據(jù)右手定則可知,AB中感應(yīng)電流的方向為AB,即B端相當(dāng)于電源的正極,所以電阻R中的電流方向從Q到N,故選項B正確;根據(jù)能量守恒可知,外力做功全部轉(zhuǎn)化為整個電路的熱量,則外力的功率等于整個電路的電功率,即PI2·2R2·2R,故選項C正確;根據(jù)楞次定律,當(dāng)原磁場減弱時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,則根據(jù)安培定則可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與原方向相同,故選項D正確7(多選)(2019·山東青島市5月二模)如圖7,足夠長的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置,間距l(xiāng)1m,導(dǎo)軌中間分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界為正弦曲線一粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒以10 m/s的速度向右勻速滑動,定值電阻R的阻值為1 ,導(dǎo)體棒接入電路的電阻也為1 ,二極管D正向電阻為零,反向電阻無窮大,導(dǎo)軌電阻不計,下列說法正確的是()圖7A理想電壓表示數(shù)為2.5VB導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示位置時,有電流流過電阻RC流經(jīng)電阻R的最大電流為5AD導(dǎo)體棒上熱功率為6.25W答案ACD解析導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值EmBlv10V,產(chǎn)生的是正弦式交變電流,則電動勢的有效值E5V,由電流的熱效應(yīng)可得:T×,解得:E5V,由閉合電路歐姆定律得,理想電壓表的示數(shù)為2.5V,故A正確;導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示位置時,由右手定則可知,產(chǎn)生的電流方向由ab,由于二極管具有單向?qū)ㄌ匦?,所以此時無電流流過電阻R,故B錯誤;導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值EmBlv10 V,所以最大電流Im A5 A,故C正確;導(dǎo)體棒上的電流有效值為:I2.5A,所以熱功率為:PI2R2.52×1W6.25W,故D正確8.(多選)(2019·湖北“荊、荊、襄、宜四地七??荚嚶?lián)盟”期末)如圖8所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),其左端接有定值電阻R,建立Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌,在0x4m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨坐標(biāo)x(以m為單位)的分布規(guī)律為B0.80.2x(T),金屬棒ab在外力作用下從x0處沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,ab始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻設(shè)在金屬棒從x11m經(jīng)x22m到x33m的過程中,定值電阻R的電功率始終保持不變,則()圖8A金屬棒做勻速直線運(yùn)動B金屬棒運(yùn)動過程中產(chǎn)生的電動勢始終不變C金屬棒在x1與x2處受到的磁場作用力大小之比為32D金屬棒從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為53答案BCD解析由功率的計算式:PI2R知道,由于金屬棒從x11 m經(jīng)x22 m到x33 m的過程中電功率保持不變,所以E、I均不變,故B正確;由EBLv可知,B隨著距離均勻減小,則v一直增大,金屬棒做加速直線運(yùn)動,故A錯誤;由安培力公式FBIL知,故C正確;Fx圖象如圖所示:圖象與x軸圍成的面積就是克服安培力做的功,即R產(chǎn)生的熱量,所以:,又QI2Rt,I不變,則t1t253,因此電荷量,故D正確7

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