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1、1选择题选择题 7 7 电磁感应电磁感应 1 1.(多选)(2018 湖南株洲一质检)用导线绕一圆环,环内有一用同样导线折成的内接正方形线框,圆 环与线框绝缘,如图所示。把它们放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面(纸 面)向里。当磁场均匀减弱时( )A.圆环和线框中的电流方向都为顺时针 B.圆环和线框中的电流方向都为逆时针 C.圆环和线框中的电流大小之比为12D.圆环和线框中的电流大小之比为 21 2 2.(单选)(2018 全国卷)如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中点,O为圆心。轨道 的电阻忽略不计,OM是有一定电阻、可绕O转动的金属杆,M端位于
2、PQS上,OM与轨道接触良好。空 间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度 逆时针转到OS位置并固定(过程);再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B(过程)。在过程、中,流过OM的电荷量相等,则等于( )A.B.C.D.25 43 27 4 3 3.(多选)(2018 福建厦门质检)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,磁场方向垂直斜面向上,磁场的宽度为 2L。一边长为L的正方形导体线圈,由静止开始 沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场瞬间和刚越过MN穿出磁场瞬间速度刚好相等。从ab边刚 越过GH处开
3、始计时,规定沿斜面向上为安培力的正方向,则线框运动的速率v与线框所受安培力F 随时间变化的图线中,可能正确的是( )24 4.(多选)(2018 陕西宝鸡二质检)1831 年 10 月 28 日,法拉第展示了他发明的圆盘发电机,其示意图 如图所示,水平铜盘可绕竖直铜轴转动,两铜片M、N分别与铜盘边缘和铜轴连接,使整个铜盘处于 竖直向上的匀强磁场中,M和N之间连接阻值为R的电阻和滑动变阻器RP,若从上往下看,铜盘转动 的方向为顺时针方向。已知铜盘的半径为L,铜盘转动的角速度为,铜盘连同两铜片对电流的等 效电阻为r,磁感应强度为B,下列说法正确的是( )A.导体R中的电流方向从a到bB.铜盘转动产
4、生的感应电动势大小为BL21 2C.导体R的最大功率为2424( + )2D.如果RP=R+r,则滑动变阻器的最大功率为242 16( + )5 5.(多选)(2018 云南统一检测)一质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框静止在光滑绝缘水 平桌面上,桌面上直线PQ左侧有方向竖直向下的匀强磁场I,磁感应强度大小为B,PQ右侧有方向竖 直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 2B,俯视图如图所示。现使线框以垂直PQ的初速度v向磁场运动,当线框的三分之一进入磁场时,线框速度为 ,在这个过程中,下列说法正确的是( ) 2A.线框速度为 时,线框中感应电流方向为逆时针方向 2B.线框速度为 时,线框的
5、加速度大小为 2322 C.线框中产生的焦耳热为mv23 8D.流过导线横截面的电荷量为2 36 6.(多选)(2018 河南洛阳尖子生联考)如图所示,相距为L的两足够长平行金属导轨固定在水平面上,导 轨电阻不计,整个空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度为B,导轨上静止有质量为m, 电阻为R的两根相同的金属棒ab、cd,与导轨构成闭合回路。金属棒cd左侧导轨粗糙右侧光滑。 现用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,当金属棒cd运动距离为s时速度达到最大,金属 棒ab与导轨间的摩擦力也刚好达到最大静摩擦力。在此过程中,下列叙述正确的是( )A.金属棒cd的最大速度为222 B.金属
6、棒ab上的电流方向是a向bC.整个回路中产生的热量为Fs-22222 D.金属棒ab与导轨之间的最大静摩擦力为F4选择题 7 7 电磁感应 1 1.AC 解析 根据楞次定律可得当磁场均匀减小时,线圈内产生的感应磁场方向与原磁场方向相同, 即感应电流方向都为顺时针,A 正确、B 错误;设圆半径为a,则圆面积为S=a2,圆周长为L=2a,正方形面积为S=2a2,正方形周长为L=4a,因为磁场是均匀减小的,故E=,所以圆和正方形2内的电动势之比为,两者的电阻之比为,故电流之比为= 2=2 2,故 C 正确、D 错误。= = =2 2 2=212 2.B 解析 根据q=得,q1=, 1 42=2 4q
7、2=,因为q1=q2,( - )2 2解得B= B,故 B 正确。3 2 3 3.AC 解析 根据楞次定律可得线框进入磁场的过程中电流方向为顺时针;根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势E=BLv,根据电流I=;产生的安培力大小为F=BIL=,随速度变化而变化, 22 ab边刚越过GH进入磁场瞬间和刚越过MN穿出磁场瞬间速度刚好相等,则进磁场过程做变减速运动,在 磁场中做匀加速运动,出磁场过程做变减速运动,结合图象知 A 正确、B 错误;根据左手定则可得线框进入磁场的过程中安培力方向向上为正,且F=BIL=;线框完全进入磁场后,安培力为零;出磁22 场的过程中安培力方向向上,且等于进入磁场时的安
8、培力,所以 C 正确、D 错误。故选 AC。 4 4.BCD 解析 若从上往下看,铜盘转动的方向为顺时针方向,根据右手定则可知,导体R中的电流方向从b到a,故 A 错误;根据法拉第电磁感应定律得:铜盘转动产生的感应电动势为E= BL2,故 B 正1 2确;根据闭合电路欧姆定律得:I=,则导体R的功率为P=I2R=R,当RP=0 时, + + ( + + )2导体的功率最大,即Pm=,故 C 正确;把导体R等效成电源的内阻,则电源的等效内阻为2424( + )2r=r+R,此时外电路只有RP,故当RP=r+R时,滑动变阻器的功率最大,即Pm=,故 D 正确,242 16( + )故选 BCD。
9、5 5.CD 解析 根据右手定则可知,线框右边切割产生的感应电流是顺时针方向,线框左边切割产生的 感应电流也是顺时针方向,故感应电流方向为顺时针方向,故 A 错误;根据法拉第电磁感应定律有:E=E左+E右=BL +2BL,感应电流I=,安培力为F=BIL+2BIL=3BIL=,故加速 2 2=3 2 =3 2922 2度为a=,故 B 错误;根据动能定理得:Q= mv2-mv2,故 C 正确;此时的平均感应 =922 21 21 2m( 2)2=3 85电动势为,则平均感应电流为,则电荷量q=t=,而取磁场向里为正,则磁通 = = = 量的变化量为 =BL2-B L2-=BL2,故q=,故 D 正确,故选 CD。2 3(- 22 3)2 6 6.AD 解析 cd棒速度最大时,所受的安培力与拉力F二力平衡,则有:F=BIL=BL,则得 2=22 2cd的最大速度为:v=,故 A 正确。根据右手定则判断可知cd棒中感应电流的方向由c向d,则222 ab上的电流方向是由b向a,故 B 错误。根据能量守恒定律得:整个回路中产生的热量为:Q=Fs-mv2=Fs-,故 C 错误。cd棒的速度达到最大时ab棒所受的静摩擦力最大,ab棒所受的最大1 222244 静摩擦力等于安培力,由于两棒所受的安培力大小相等,所以金属棒ab与轨道之间的最大静摩擦力 等于F,故 D 正确。故选 AD。