（课标版）2020高考物理二轮复习 专题四 电路与电磁感应 第14讲 选择题对“三定则、两定律”的考查限时练（含解析）

选择题对“三定则、两定律”的考查a组基础题练熟练快1(2019北京昌平区抽测)随着电动汽车的大量普及，汽车无线充电受到越来越多的关注无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，如图所示当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电关于无线充电，下列说法正确的是()a无线充电技术与变压器的工作原理相同b为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板c只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电d当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时，将不能进行无线充电解析：无线充电技术与变压器都是利用电磁感应原理，故a正确；加装的金属护板会产生涡流，涡流会产生热量，且可能会熔化金属，故加装金属护板浪费能量，还可能损坏电器，故b错误；应将供电线圈接到交流电源上，对电池进行充电，故c错误；当受电线圈没有对准供电线圈(二者没有完全重合)时，也可以进行无线充电，故d错误答案：a2(2019上海普陀区二模)如图为某同学的小制作，装置a中有磁铁和可转动的线圈当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光引起灯泡发光的原因是()a线圈切割磁感线产生感应电流b磁极间的相互作用c电流的磁效应d磁场对导线有力的作用解析：风吹向风扇时扇叶转动，带动线圈转动，线圈就会切割磁感线产生感应电流，故a正确，b、c、d错误答案：a3(多选)(2019衡水金卷质测)如图所示，金属圆环放置在水平桌面上，一个质量为m的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合，永磁体下端为n极将永磁体由静止释放，永磁体下落h高度到达p点时速度大小为v，向下的加速度大小为a，圆环的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，则()a俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向b永磁体下落的整个过程先加速后减速，下降到某一高度时速度可能为零c永磁体运动到p点时，圆环对桌面的压力大小为mgmgmad永磁体运动到p点时，圆环中产生的焦耳热为mghmv2解析：磁铁下落时，根据楞次定律可得，俯视看，圆环中感应电流沿逆时针方向，选项a正确；永磁体下落的整个过程，开始时速度增加，产生感应电流增加，磁铁受到向上的安培力变大，磁铁的加速度减小，根据楞次定律可知“阻碍”不是“阻止”，即磁铁的速度不可能减到零，否则安培力就是零，物体还会向下运动，选项b错误；永磁体运动到p点时，根据牛顿第二定律：mgf安ma；对圆环：mgf安n，则nmgmgma，由牛顿第三定律可知圆环对桌面的压力大小为mgmgma，选项c正确；由能量守恒定律可得，永磁体运动到p点时，圆环中产生的焦耳热为mghmv2，选项d错误；故选a、c.答案：ac4(2019东北三省三校联考)如图，水平放置两个同心金属半圆环，半径分别为r和2r，两环间分布着垂直于纸面向里的匀强磁场磁感应强度为b.在两环间连接一个电容为c的电容器，c、d是电容器的两个极板，ab是可绕圆心转动，长为r的金属杆，沿半径方向放置在两环间且接触良好现让金属杆绕圆心以恒定角速度沿逆时针转动不计一切电阻，则下列说法正确的是()a电容器c极板带负电bcd间电压逐渐增大c金属杆ab产生的电动势为br2d电容器所带电荷量为cbr2解析：根据右手定则可知，ab杆切割磁感线产生感应电动势，a端为低电势、b端为高电势，则电容器c板带正电，d板带负电，故a错误；根据切割磁感线产生感应电动势为：eblvbrbr2，故b、c错误；根据电容器电荷量的计算公式得：qcucbr2，故d正确答案：d5(多选)(2019福建莆田质检)如图甲，在竖直向下的匀强磁场中，两平行光滑金属导轨固定在水平面上，左端接电阻r，金属棒ab垂直于导轨放置现给棒ab一个水平向右的初速度v0，同时对其施加一个水平向右的外力f，f与棒ab的速度v的关系如图乙棒ab与导轨始终垂直且接触良好，导轨电阻可忽略不计，则棒ab运动的vt图象可能是()解析：设某时刻导体棒的速度为v，则由牛顿第二定律：fblma，由题图可知fkv，则kvma，若开始时a0，则导体棒保持匀速运动，选项a正确；由题图可知随f增大，速度v增加，由kvma可知，加速度a和速度v成正比关系，即随速度的增加，加速度增加，vt线的斜率增大，选项d正确，b、c错误；故选a、d.答案：ad6(2019湖南四市联考)如图所示，正方形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度b随时间t的变化关系如图乙所示，t0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里下列选项中能表示线框的ab边受到的磁场力f随时间t的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向)()解析：01 s：磁场方向向里且均匀减小，由楞次定律可得，线圈中产生顺时针的感应电流，由e可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab边受到的安培力fabil均匀减小，由左手定则可知，安培力方向向左即为正，13 s：磁场方向向外且均匀增大，由楞次定律可得，线圈中产生顺时针的感应电流，由e可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab边受到的安培力fabil均匀增大，由左手定则可知，安培力方向向右即为负；35 s：磁场方向向外且均匀减小，由楞次定律可得，线圈中产生逆时针的感应电流，由e可知，产生的感应电动势恒定，电流恒定，所以ab边受到的安培力fabil均匀减小，由左手定则可知，安培力方向向左即为正；综合上述分析可知a正确答案：a7(2019山东烟台一模)如图所示，空间有两个宽度分别为l和2l的有界匀强磁场区域，磁感应强度大小都为b，左侧磁场方向垂直于纸面向里，右侧磁场方向垂直于纸面向外，abcd是一个均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线框，线框以垂直于磁场边界的速度v匀速通过两个磁场区域，在运动过程中，线框ab、cd两边始终与磁场的边界平行设线框cd边刚进入磁场的位置为x0，x轴正方向水平向右，从线框cd边刚进入磁场开始到整个线框离开磁场区域的过程中，线框受到的安培力f(规定水平向右为正方向)随着位置x变化的图象正确的是()解析：第一个过程：cd边刚进入左侧磁场到ab刚要进入左侧磁场的过程，cd边受安培力，大小为f0bilbl，方向向左第二个过程：cd刚进入右侧磁场到ab刚进入右侧磁场的过程中，线框受到的安培力为：f2bil2bl44f0，方向向左第三个过程：ab边离开左侧磁场到cd边到右侧磁场的右边界，在这个过程，线框中没有感应电流，所以线框不受安培力的作用第四个过程：cd边刚离开右侧磁场到ab边刚离开右侧磁场的过程，ab边受安培力，大小为fbilblf0，方向向左综合以上分析，c正确答案：c8(2019河北唐山联考)如图所示，水平桌面上固定两条光滑平行导轨，导轨左端连接电源，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中现将两根质量相同的导体棒m、n依次静置于导轨上的同一位置，接通电源，导体棒沿导轨从桌面右侧水平抛出，始终与地面平行，落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2.不计电源和导轨电阻，导体棒与导轨垂直且接触良好，则安培力对导体棒做功之比为()a11bsscs1s2 d.解析：由题可知，安培力做功使导体棒获得动能，从而获得速度，然后水平抛出，做平抛运动，由于高度一定，则时间一定，设为t，则被抛出时的速度为：v，则安培力做功为：wmv2m2，由题可知，两个导体棒落地位置与导轨右端的水平距离分别为s1和s2，而且导体棒质量相同，则安培力做功之比为：，故选项b正确，a、c、d错误答案：bb组中难题目练通抓牢9(2019江苏苏州调研)图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图，已知线圈匝数n100匝、电阻r1 、横截面积s1.5103 m2，外接电阻r7 .线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设磁场的正方向水平向左，则()a在t0.005 s时通过电阻r的电流大小为0b在t0.005 s时通过电阻r的电流方向由a流向bc在00.01 s内通过电阻r的电荷量q1.5103 cd在0.020.03 s内电阻r产生的焦耳热为q1.8103 j解析：在t0.005 s时，磁通量变化最快，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势最大，通过r的感应电流最大，故a错误；在t0.005 s时，穿过线圈的磁通量向左减小，根据“楞次定律”可知，感应电流方向由b流向a，故b错误；根据法拉第电磁感应定律en，i，qit，联立可得q c1.5103 c，故c正确；由于磁感应强度按正弦规律变化，100 rad/s，所以产生的感应电动势的最大值emnm10041021.5103100 v0.6 v，电流的有效值为i a，在0.020.03 s内电阻r产生的焦耳热为qi2rt1.94103 j，故d错误答案：c10(2019全国考试大纲调研卷)如图所示的甲、乙、丙图中，mn、pq是固定在同一水平面内足够长的平行金属导轨导体棒ab垂直放在导轨上，导轨都处于垂直水平面向下的匀强磁场中导体棒和导轨间接触良好且摩擦不计，导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，甲图中的电容器c原来不带电今给导体棒ab一个向右的初速度v0，在甲、乙、丙图中导体棒ab在磁场中的最终运动状态是()a甲、丙中，棒ab最终将以相同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止b甲、丙中，棒ab最终将以不同速度做匀速运动；乙中ab棒最终静止c甲、乙、丙中，棒ab最终均做匀速运动d甲、乙、丙中，棒ab最终都静止解析：图甲中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电，当电容器c极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时，电路中没有电流，ab棒不受安培力，向右做匀速运动；图乙中，导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流，通过电阻r转化为内能，ab棒速度减小，当ab棒的动能全部转化为内能时，ab棒静止；图丙中，导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动，速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动，当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时，电路中没有电流，ab棒向左做匀速运动，故b正确答案：b11(多选)平行导轨放置在绝缘水平面上，间距l0.2 m，导轨左端接有电阻r，阻值为1 ，导体棒ab静止地放置在导轨上，如图甲所示，导体棒及导轨的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感应强度b0.5 t的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下现外力f作用在导体棒上，使之做匀加速运动，已知力f与时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()a导体棒中的电流从b端流向a端b导体棒的加速度为10 m/s2c在未知导体棒与导轨间是否存在摩擦力的情况下，无法求解导体棒运动的加速度d若导体棒与导轨间的动摩擦因数0.2，则导体棒的质量为 kg解析：根据右手定则可判断，导体棒中的电流从b端流向a端，选项a正确；导体棒在导轨上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有vat，棒切割磁感线，将产生感应电动势eblv，在棒、导轨和电阻的闭合电路中产生电流i，棒受到的安培力fbil，根据牛顿第二定律，有fffma，又因fmg，联立以上各式，得fmamgat，由题图乙可解得a10 m/s2，若动摩擦因数0.2，则m kg，选项b、d正确，选项c错误答案：abd12(多选)(2019江南十校联考)某实验小组制作一个金属安检仪，原理可简化为图示模型正方形金属线圈abcd平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为l，电阻为r，质量为m，有一边界宽度也为l的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为b，且边界与线圈bc边平行已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是()a线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反b线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反c线圈进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量为d线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为解析：线圈进入磁场时与穿出磁场时的磁通量变化相反，据楞次定律知感应电流的磁场方向相反，感应电流的方向相反，故a项正确线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反，据左手定则知，线圈进入磁场时所受安培力的方向与穿出时相同，由线圈的受力平衡知静摩擦力的方向相同，故b项错误线圈进入磁场过程中，通过导线某一横截面的电荷量qttt，故c项正确线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率pfvbilvblv，故d项错误答案：acc组探究创新从容应对13(多选)(2019江苏南通联考)健身车的磁控阻力原理如图所示，在铜质飞轮的外侧有一些磁铁(与飞轮不接触)，人在健身时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离则()a飞轮受到阻力大小与其材料密度有关b飞轮受到阻力大小与其材料电阻率无关c飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越大d磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到阻力越大解析：飞轮在磁场中做切割磁感线的运动，所以会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，而安培力大小与其材料的电阻率有关，与其密度无关，故a、b错误；磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电