高考物理单元练习含答案解析-电磁感应

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电磁感应满分:分)单质第页一、选择题(本题共8小题,小题6分共48分。在每小题给出的四个选项中第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。全部选对的得分选对但不全的得3分有选错的得0分).图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线,在下列四种情况线中会产生感应电的是()如保持线框平面始与磁感线平,框在磁场中左右运动如乙保持线框平面始终与磁感线平线框在磁场中上下运C.如图丙线绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动如丁,框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线转答案解析保线框平面始终与磁感线平线框在磁场中左右运磁通量一直为零故磁通量不变无感应电流选项A错;保持线框平面始终与磁感线平线在磁场中上下运磁通量一直为零,故磁通量不变无感应电流,项B错;线框绕位于线框面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量改变,故有感应电选项C正确;线框绕位于线框平面内且与磁感线行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不无感应电流,选项错误。.A

(2017·河许昌三模如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位竖直平面,下方略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导导线中通以图示方向恒定电流。释放线它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()线中感应电流方向依次为ACBA线的通量为零时感应电流却不为零C.线框所受安培力的合力方向依为向→向下→向上线做自由落体运动答案B解析根右手定通电直导线的磁场在方垂直纸面向,方垂直纸面向里离导线近的地方磁感应强度大离导线远的地方磁感应强小。线框从上向下靠近导线的过,垂直纸面向外的磁通量增加,根据楞次定线框中产生顺时针方向的电流穿越导线时上垂直纸面向外的磁场和下方垂直纸面向里的磁场叠加,先是垂直纸面向外的磁通量减之后变成垂直纸面向里的磁通增直至最大根据楞次定线框中产生逆时针方的电流。垂直纸面向里的磁通量变成最大线框继续向下运动,垂直纸面向里的磁通量减这时的电流方向又变成了时即感应电流方向依次为→ABCAACBA故A错;据A中分线框穿越导线时始有感应电流故确;根据楞次定安培力始终阻碍线框相对场的运故安培力的方向始终向上线框不可能做自落体运动故C、D错。3黑龙江大庆质)图甲为磁感应强度B时间t的变化规磁场方向垂直纸规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆,平面位于纸面内如乙所示。令I、I、I分表示Oa、1、bc段的感应电流F、、分表示金属环上很小一段导体受到的安培力。下列说法不正确123的是()I沿时针方,I沿时针方向1I沿时针方向I沿时针方向2C.方指向圆,方指向圆12F方背离圆心向外,F方指向圆23答案解析由图甲所示可Oa段磁场垂直于纸面向,过圆环的磁通量增加,楞次定律可知感应电流I沿时针方,在ab段场向里穿过圆环的磁通量减,楞次定律可知感应电流I沿顺时针1方向,故A正;图甲所示可知,在bc段磁场向,磁通量增加由次定律可知感电流I沿时3针方向故正确;左手定则可知Oa电流受到的安培力方指向圆,段培力F方背1离圆心向外,C错误;由左手定则可知ab段培力方背离圆心向bc段安培力F方指向23圆心,故D正确;题选择错误选,选C。

.北京海淀重点中学月)如图甲所示水平面上的平行导轨MN上着两根导体棒ab,棒间用绝缘丝线系住。开始匀强磁场垂直纸面向磁感应强度时间t的变化如图乙所,图线与轴交点为t。I和F分别表示通过导体棒中的电流和丝线的拉(不计电流间的相互作0T用)。则在t时刻)0I=F=TC.I0,=0T

I=0,FTI0,FT答案解析由图乙看磁感应强度B随间做匀变化,则过回路的磁通量随时也做均匀变根据法拉第电磁感应定律可知回路中将产生恒定的感应电,所以I0。但t时刻两都不受安0培力,故丝线的拉力F=0。所以正确。T.一方向竖直向下、磁感应强度随时间的化关系如图甲所示的匀强磁场现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水放置放在匀强磁场中保持静止不动t=0时,磁感应强度B的向竖直向下,设产生的感应电流i顺针向为正、竖直边所安力F的向水平向左为正。则下面关于和i随时间t变化的图象正确的()答案A解析03s时内磁应强度随时间线性变,法拉第电磁感应定律可,应电动势恒定回中感应电流恒所以错误;同时由F=BIL可知电流恒定安培力与磁感应强度成正又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针方,即正方向s时磁感应强度恒定,感应电动势等于零感应电流为安培力等于由以上分析可知B、错A正。A

.广东中山一中等七校联)如图甲所示,圆形线圈止在水平桌面其正上方悬挂一相同的线圈Q和Q共Q中通有变化的电流,电流变化的规律如图乙所,所受的重力为G桌面对P的支持力为则)t时N>G1C.t时N<G3

t时刻N>G2t时N<G4答案AD解析t时刻Q电增强,其磁场增强则过的通量变,楞次定律可知P将碍磁通量的变1大,则P有下运动的趋对桌面的压力增,,A正;时Q流减,其磁场减则穿2过磁通量变,由楞次定律可知P阻碍磁通量的变小,则P有上运动的趋势对面的压力减小,N<G故误;t时刻电流增大,N>G,C错;时电流减小故N<G,D正。34.(2017·广深圳南山期)如图,、B是同的白炽灯L是自感系数很大、电阻可忽略自感线圈。下面说法正确的)闭开关时,、同时亮,达到正常闭开时,B灯A灯亮最后一样亮C.闭合开关S时A灯B灯亮最后一样亮断开关S时A灯B灯时慢慢熄灭答案BD解析由自感的作用,闭合开关SB灯比A先最后一样亮选项A、C错误B正确断开开关L中产生自感电动势,A灯灯时慢熄选项D正。.贵州遵义航天中学模)如图甲所示水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器和电阻导体棒MN放在导轨上且接触良,个装置放于垂直导轨平面的磁场磁感应强度的变化情况如图乙所(图示磁感应强度方向为)MN始终保持静则~t时()2电器电荷量大小始终不变电器的先带正电后带负电C.所安培力的大小始终不变

5325253252MN所安培力的方向先向右后向左答案AD解析磁应强度均匀变化,生恒定电动势电容器的电荷量大小始终没选项A确,错;于磁感应强度变根据楞次定律和左手则可,MN所受安培力的方先向右后向大小先减小后增大选项C错D正。二、计算题(本题共3小题,52分.分据报道一国摄影师拍天宫一号空站飞过太阳的瞬间。照片中“宫一”太阳帆板轮廓清晰可见。如图所假设天宫一号正速度77绕球做匀速圆周运运动方向与太阳帆板端、的连线垂直,、N间距离L=20地磁场的磁感应强度垂直于v、MN在平面的分量10×10T。将太阳帆板视为导。(1)求、间感应电动势的大小;(2)在太阳帆板上将一只“5V03”的小灯泡与、相构成闭合电路,计太阳帆板和导线的电阻,试判断小灯泡能否发并说明理由;(3)取地球半径4×地球表面的力加速度取9.m/s,估算“宫一号距离地球表面的高度(计算结果保留一位有效数。答案(1)154V见解析×10m解析(1)法拉第电磁感应定律E=BLv,代入数据得E=54不能,因为穿过闭合回路的磁通量不不产生感应电流;在地球表面有G匀速圆周运动=m解得,代入数据得h×10

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m(数量级正确都算.)如图甲所示在一倾角为37°的粗糙绝缘斜面上静止地放置着一个匝数10的形线圈,其电阻R=3.14Ω、量m=4、半径r=.m如果向下轻推一下此线圈则它刚好可沿斜面匀速下滑。现在将线圈静止放在斜面上,在线圈的水平直径以下的区域加上垂直斜面方向的、磁感应强度大小按如图乙所示规律变化的磁(提示通电半圆导线受的安力与长为半圆直径的直导线通同样大小的电流时受的安培力相,最大静摩擦力等于滑动摩擦sin°=0°=.g取10)求A

2222(1)刚加上磁场时线圈中的感应电大小I;(2)从加上磁场开始到线圈刚要运线圈中产生的热量。答案(1)0A.J解析(1)由闭合电路的欧姆定律I=由法拉第电磁感应定律得E=n

S=由题图知,=05联立解得I=0.A设线圈开始能匀速滑动时受的滑动摩擦力为F,题给条件可知F=mgsin37°ff通过分析可无论磁感应强度方向如,线圈受到的安培力总是沿斜面且磁感应强度均匀变化,线圈产生的感应电流始终为A,变化磁场后线圈刚要运动时有sin°其l=r解B=1.Tf由题图乙知,+kt=.T+05t0得t=s由焦耳定律联立解得5J。11分)如图两条相距l的滑行金属导轨位于同一水平(纸面)内其左端接一阻值为R电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨;在电阻、导轨和金属棒中间有一面为S区,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁,感应强度大小随间t的化关系为,中k为常量在属1棒右侧还有一匀强磁场区,域左边界(虚线与导轨垂直磁场的磁感应强度大小为,方向也0垂直于纸面向里。某时刻,属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运,在t时恰好以0速度v越MN此向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良它们的电阻均忽略0不计。求

(1)在t=t=t时间间隔内流过电阻的电荷量的绝对;0(2)在时刻t(t>t)穿过回路的总磁通量和金属所受外加水平恒力的大小。0答案((2)()+ktS)000解析(1)在金属棒未越过MN之前,t时穿过回的磁通量为=ktS

①设在从时到t+t的时间间隔回路磁通量的变化量为ΔΦ流过电阻R的荷量为。由法拉第电磁感应定律有②ε=-由欧姆定律有i=由电流的定义有i=联立①②③式得Δ

Δt

③④⑤由式得在t=0到t=t的时间间隔内,过电阻R的电荷量q绝对值|q|=0

⑥当t>t时金属棒已越过MN由于金属棒在MN右做匀速运动有f=F0式中f是加水平F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路的电流为IF的小为l