2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训11电磁

2018

专题限时集训(十一) 电磁感应规律及其应用

(对应学生用书第137页)

(限时：40分钟)

一、选择题(本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项

符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)

1．(2016·河南重点中学联考)如图11­21甲所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环，在圆环的正上方放置一个螺线管，在螺线管中通入如图乙所示的电流，电流从螺线管a端流入为正，以下说法正确的是( )

图11­21

A．从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向

B．0～1 s内圆环面积有扩张的趋势

C．第3 s末圆环对桌面的压力小于圆环的重力

D．1～2 s内和2～3 s内圆环中的感应电流方向相反

A[由图乙知，0～1 s内螺线管中电流逐渐增大，穿过圆环向上的磁通量增大，由楞次定律知圆环中感应电流的磁场向下，圆环面积有缩小的趋势，从上往下看，0～1 s内圆环中的感应电流沿顺时针方向，选项A正确，B错误；同理可得1～2 s内和2～

3 s内圆环中的感应电流方向相同，选项D错误；第3 s末电流的变化率为0，螺线

管中磁感应强度的变化率为0，在圆环中不产生感应电流，圆环对桌面的压力等于圆环的重力，选项C错误．]

2．(2016·咸阳二模)如图11­22所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ac＝l，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，整个过程线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)( )

【导学号：19624141】

图11­22

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B [线框从左边磁场进入右边磁场的过程中，两边都切割磁感线，磁通量变化得更快，感应电动势更大，感应电流方向沿逆时针，为负，选项B 正确．]

3．(2016·北京高考)如图11­23所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环

所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )

图11­23

A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向

B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向

C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向

D ．

E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向

B [由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿

顺时针方向．由法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝ΔB ·πR 2

Δt

，由于两圆环半径之比R a ∶R b ＝2∶1，所以E a ∶E b ＝4∶1，选项B 正确．]

4．(2017·衡水市冀州中学一模)如图11­24甲所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与

水平面成θ角，M 、P 两端接一电阻R ，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t ＝0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r ，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v 、外力F 、流过R 的电量q 以及闭合回路中

磁通量的变化率ΔΦΔt

随时间变化的图象正确的是( )

【导学号：19624142】

图11­24

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B [根据如图乙所示的I ­t 图象可知I ＝kt ，其中k 为比例系数，由闭合电路欧姆定律可得：I ＝E

R ＋r ＝kt ，可推出：E ＝kt (R ＋r )，由E ＝BLv ，所以v ＝k R ＋r BL

t ，v ­t 图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v ＝at ，故A 错误；

E ＝ΔΦΔt ，所以有：ΔΦΔt ＝kt (R ＋r )，ΔΦΔt

­t 图象是一条过原点斜率大于零的直线，故B 正确；

对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F －BIL －mg sin θ＝ma ，

而I ＝BLv R ＋r ，v ＝at 得到F ＝B 2L 2a R ＋r

t ＋ma ＋mg sin θ， 可见F ­t 图象是一条斜率大于零且与F 轴正半轴有交点的直线，故C 错误；

q ＝I －Δt ＝ΔΦR ＋r ＝BL 12at 2

R ＋r ＝BLa 2 R ＋r t 2，q ­t 图象是一条开口向上的抛物线，故D 错误．]

5．(2017·温州中学模拟)如图11­25所示，在水平界面EF 、GH 、JK 间，分布着两个匀强磁

场，两磁场方向水平且相反，大小均为B ，两磁场高均为L ，宽度无限．一个框面与磁场方向垂直、质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形金属框abcd ，从某一高度由静止释放，当ab 边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，当ab 边下落到GH 和JK 之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动．整个过程中空气阻力不计．则( )

图11­25

A ．金属框穿过匀强磁场过程中，所受的安培力保持不变

B ．金属框从ab 边始进入第一个磁场至ab 边刚到达第二个磁场下边界JK 过程中产生的热量为2mgL

C ．金属框开始下落时ab 边距EF 边界的距离h ＝m 2gR 2B 4L 4

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D ．当ab 边下落到GH 和JK 之间做匀速运动的速度v 2＝mgR

4B 2L 2 D [线框向下运动，由楞次定律可知，安培力总是阻碍线框的运动，线框受到的安培力方向与运动方向相反，即线框受到的安培力方向始终向上，所受安培力方向始终保持不变，但是安培力大小随速度的变化而变化，即安培力要发生变化，故A 错误；设金属框ab 边刚进入磁场时的速度为v 1，当ab 边下落到GH 和JK 之间的某位置时，又恰好开始做匀速直线运动的速度为v 2，由题意知，v 2<v 1，对ab 边刚进入磁场，到刚

到达第二个磁场的下边界过程中，由能量守恒得：Q ＝mg ·2L ＋12mv 21－12mv 22，故B 错误；当ab 边刚进入第一个磁场时，金属框恰好做匀速直线运动，由平衡条件得：mg ＝B 2L 2v 1R

，解得：v 1＝mgR B 2L 2，从线框开始下落到刚进入磁场过程，由机械能守恒定律得：mgh ＝12

mv 2

1，解得：h ＝m 2gR 2

2B 4L 4，故C 错误；当ab 边下落到GH 和JK 之间做匀速运动时，线框受到的安培力：F ＝2BIL ＝2BL 2BLv 2R ＝4B 2L 2v 2R ，由平衡条件得：mg ＝4B 2L 2

v 2R ，解得：v 2＝mgR 4B 2L 2，故D 正确．]

6．(2017·鹰潭市一模)如图11­26甲所示，一个匝数为n 的圆形线圈(图中只画了2匝)，

面积为S ，线圈的电阻为R ，在线圈外接一个阻值为R 的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是( )

【导学号：19624143】

图11­26

A ．0～t 1时间内P 端电势高于Q 端电势

B ．0～t 1时间内电压表的读数为n B 1－B 0 S t 1

C ．t 1～t 2时间内R 上的电流为nB 1S 2 t 2－t 1 R

D ．t 1～t 2时间内P 端电势高于Q 端电势

AC [0～t 1时间内，磁通量增大，根据楞次定律判断感应电流沿逆时针方向，线圈相当于电源，上端为正极，下端为负极，所以P 端电势高于Q 端电势，故A 正确；0～

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t 1时间内线圈产生的感应电动势E ＝n

ΔΦΔt ＝n ΔB Δt S ＝n B 1－B 0t 1S ，电压表的示数等 …… 此处隐藏：4925字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……