《2020高考物理一轮复习专题十一：电磁感应（含答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理一轮复习专题十一：电磁感应（含答案）（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020精选 物理一轮复习专题十一 电磁感应 法拉第电磁感应定律 在法拉第时代 下列验证 由磁产生电 设想的实验中 能观察到感应电流的是 A 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路 然后观察电流表的变化 B 在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈 然后观察电流表的变化 C 将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接 往线圈中插入条形磁铁后 再到相 邻房间去观察电流表的变化 D 绕在同一铁环上的两个线圈 分别接电源和电流表 在给线圈通电或断电的瞬间 观 察电流表的变化 答案 D 考一1 法拉第电磁感应定律 如图所示 为水平放置的橡胶圆盘 在其外侧面均匀地带有负电荷 在正上方 用丝线悬挂一个闭
2、合铝环 铝环也处于水平面中 且 盘和 环的中心在同一 条竖直线 上 现让橡胶圆盘由静止开始绕 轴按图示方向逆时针加速转 动 下列说法正确的是 A 铝环对橡胶圆盘的作用力方向竖直向下 B 铝环对橡胶圆盘的作用力方向竖直向上 C 铝环有扩大的趋势 丝线对它的拉力增大 D 铝环有缩小的趋势 丝线对它的拉力减小 答案 A D 考一2 MM NMN O O 12 O O 12 NM NM N N 电磁感应现象的发现过程 安培曾做过如图所示的实验 把绝缘导线绕制成线圈 在线圈内部悬挂一个用薄铜片制 成的圆环 取一条形磁铁置于铜环的右侧 条形磁铁的右端为N极 闭合开关 电路稳 定后 发现铜环静止不动 安培由
3、此错失发现电磁感应现象的机会 实际上 在电路接 通的瞬间 A 从左侧看 铜环中有逆时针方向的感应电流 B 从左侧看 铜环中有顺时针方向的感应电流 C 铜环会远离磁铁 D 铜环会靠近磁铁 答案 B D 考一3 楞次定律考一4 如图所示 在一有界匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨 虚线为有界磁场的左边 界 导轨跟圆形线圈 相接 图中线圈与线圈 共面 彼此绝缘 且两线圈的 圆心重合 半径 在磁场中垂直于导轨放置一根导体棒 已知磁场垂 直于导轨所在平面向外 欲使线圈N有收缩的趋势 下列说法正确的是 A 导体棒可能沿导轨向左做加速运动 B 导体棒可能沿导轨向右做加速运动 C 导体棒可能沿导轨向左做减速
4、运动 D 导体棒可能沿导轨向左做匀速运动 答案 C MNM RM a U c U b U c a b c a U bc Bl 2 1 2 U ac Bl 2 1 2 a c b a 右手定则 如图 在同一水平面内有两根平行长导轨 导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域 区域宽度均为 磁感应强度大小相等 方向交替向上向下 一边长为的正方 形金属线框在导轨上向左匀速运动 线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是 五B4 l 2 3 l 答案 D 右手定则导体切割磁感线时的感应电动势 如图所示 为水平放置的平行 形光滑金属导轨 间距为l 导轨间有垂直于导 轨平面的匀强磁场 磁感应强度大小为 导轨电
5、阻不计 已知金属杆倾斜放 置 与导轨成角 单位长度的电阻为 保持金属杆以速度沿平行于的方 向滑动 金属杆滑动过程中与导轨接触良好 则 A 电路中感应电动势的大小为 B 电路中感应电流的大小为 C 金属杆所受安培力的大小为 D 金属杆的热功率为 答案 B 五B5 abcd BMN rvcd sin Blv r Bv sin r B lv sin 2 rsin B lv 22 右手定则导体切割磁感线时的感应电动势 如图 水平面 纸面 内间距为l的平行金属导轨间接一电阻 质量为 长度为l的金属杆置于导 轨上 时 金属杆在水平向右 大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动 时刻 金 属杆进入磁感应强度大
6、小为 方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域 且在磁场中恰好能保持 匀速运动 杆与导轨的电阻均忽略不计 两者始终保持垂直且接触良好 两者之间的动摩擦因数 为 重力加速度大小为 求 1 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小 2 电阻的阻值 答案 1 2 五B6 m t 0t 0 B g Blt 0 g m F m B l t 2 2 0 右手定则 如图 两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面 纸面 内 其左端接一阻值为的电阻 一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上 在电阻 导轨和金属棒中间有一面积为的区域 区域 中存在垂直于纸面向里的均匀磁场 磁感应强度大小随时间t的变化关系为 式中 为常量 在金属棒
7、右侧还有一匀强磁场区域 区域左边界 虚线 与导轨垂直 磁场的磁 五B7 R S B 1 B 1 kt kMN 感应强度大小为 方向也垂直于纸面向里 某时刻 金属棒在一外加水平恒力的作用下从静 止开始向右运动 在时刻恰好以速度越过 此后向右做匀速运动 金属棒与导轨始 终相互垂直并接触良好 它们的电阻均忽略不计 求 1 在到时间间隔内 流过电阻的电荷量的绝对值 2 在时刻穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小 答案 1 2 B 0 t 0 v 0 MN t 0t t 0 t t t 0 R kt S 0 B lv t 00 t 0 kSt B lv 00 kS R B l 0 右手定则简
8、单的逻辑电路 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度 其原理可用来研制新武器和航天运载 器 电磁轨道炮示意如图 图中直流电源电动势为 电容器的电容为 两根固定于水平面 内的光滑平行金属导轨间距为 电阻不计 炮弹可视为一质量为 电阻为的金属棒 垂直放在两导轨间处于静止状态 并与导轨良好接触 首先开关S接 使电容器完全 充电 然后将S接至 导轨间存在垂直于导轨平面 磁感应强度大小为的匀强磁场 图中未 画出 开始向右加速运动 当上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时 回路 中电流为零 达到最大速度 之后离开导轨 问 1 磁场的方向 2 刚开始运动时加速度的大小 3 离开导轨后电容器上剩
9、余的电荷量是多 少 答案 1 垂直于导轨平面向下 2 3 五B8 EC lmR MN1 2B MNMN MN MNa MNQ mR BlE m B l d 2 2 B l C E 2 22 右手定则 真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置 图1是某种动力系统 的简化模型 图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨 电阻忽略不计 和是两根与导轨垂直 长度均为l 电阻均为的金属棒 通过绝缘材料固定在列车底 部 并与导轨良好接触 其间距也为 列车的总质量为 列车启动前 处于磁感 应强度为的匀强磁场中 磁场方向垂直于导轨平面向下 如图1所示 为使列车启动 需在
10、 间连接电动势为的直流电源 电源内阻及导线电阻忽略不计 列车启动后电源自动关 闭 1 要使列车向右运行 启动时图1中哪个接电源正极 并简要说明理由 2 求刚接通电源时列车加速度的大小 3 列车减速时 需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域 磁场宽度和 相邻磁场间距均大于l 若某时刻列车的速度为 此时均在无磁场区域 试讨论 要使 列车停下来 前方至少需要多少块这样的有界磁场 五B9 abcdR lmab cd B M NE M N a v 0 ab cd 图1 图2 答案 1 列车要向右运动 安培力方向应向右 根据左手定则 接通电源后 金属棒中电流方向由a到 b 由c到d 故
11、M接电源正极 2 3 mR 2BEl N 1 楞次定律 如图 一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动 现施加一垂直 穿过圆盘的有界匀强磁场 圆盘开始减速 在圆盘减速过程中 以下说法正确的是 A 处于磁场中的圆盘部分 靠近圆心处电势高 B 所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C 若所加磁场反向 圆盘将加速转动 D 若所加磁场穿过整个圆盘 圆盘将匀速转动 答案 A B D 五C1 右手定则电磁感应中的能量转化 如图所示 竖直放置的 形光滑导轨宽为 矩形匀强磁场 的高和间距均为 磁感应强度为 质量为的水平金属杆由静止释放 进入磁场 和 时的速度 相等 金属杆在导轨间的电阻为 与导轨接触
12、良好 其余电阻不计 重力加速度为 金属杆 A 刚进入磁场 时加速度方向竖直向下 B 穿过磁场 的时间大于在两磁场之间的运动时间 C 穿过两磁场产生的总热量为 D 释放时距磁场 上边界的高度h可能小于 答案 B C 五C2 L dBm R g 4mgd 2B L 44 m gR 22 电磁感应现象的发现过程 在物理学发展过程中 观测 实验 假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用 下列叙 述符合史实的是 A 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应 该效应揭示了电和磁之间存在联系 B 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性 提出了分子电流假说 C 法拉第在实验中观察到 在通有恒定电流的静止导线附近
13、的固定导线圈中 会出现感 应电流 D 楞次在分析了许多实验事实后提出 感应电流应具有这样的方向 即感应电流的磁场 总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 五C3 答案 B D A 右手定则 图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图 线圈匝数为 面积为 若在到 时间内 匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈 其磁感应强度大小由均匀增 加到 则该段时间线圈两端和之间的电势差 A 恒为 B 从均匀变化到 C 恒为 D 从均匀变化到 答案 C 五C4 nSt 1 t 2 B 1 B 2 ab a b t t 21 nS B B 21 0 t t 21 nS B B 21 t t 21 nS B B 21 0 t
14、 t 21 nS B B 21 导体切割磁感线时的感应电动势右手定则 如图所示 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成 匝数均为匝 边长 图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场 且磁感应强度随时间均匀增大 不 考虑线圈之间的相互影响 则 A 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B 线圈中感应电动势之比为 C线圈中感应电流之比为 D 线圈中电功率之比为 答案 B 五C5 a b10 l a 3l b a b9 1 a b3 4 a b3 1 楞次定律 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示 磁体附近的金属弦被磁化 因此弦振动时 在 线圈中产生感应电流 电流经电路放大后传送到音箱发出声音 下列说法正确的有 A
15、选用铜质弦 电吉他仍能正常工作 B 取走磁体 电吉他将不能正常工作 C 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D 弦振动过程中 线圈中的电流方向不断变化 答案 B D C 五C6 右手定则五C7 如图所示 不计电阻的光滑形金属框水平放置 光滑 竖直玻璃挡板固定在 框上 的间距很小 质量为的细金属杆恰好无挤压地放在两挡板之 间 与金属框接触良好并围成边长为的正方形 其有效电阻为 此时在整个 空间加方向与水平面成角且与金属杆垂直的匀强磁场 磁感应强度随时间变化规律 是 图示磁场方向为正方向 框 挡板和杆不计形变 则 A 时 金属杆中感应电流方向从到 B 时 金属杆中感应电流方向从到 C 时 金属
16、杆对挡板的压力大小为 D 时 金属杆对挡板的压力大小为 答案 A C UH P H P0 2kgCD 1m0 1 30 B 0 4 0 2t T t 1sCD t 3sDC t 1sP0 1N t 3sH0 2N 导体切割磁感线时的感应电动势右手定则 如图所示 电阻不计 间距为的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为 方向竖直向下的匀强磁场中 导轨左端接一定值电阻 质量为 电阻为r的金属 棒置于导轨上 受到垂直于金属棒的水平外力的作用由静止开始运动 外力 与金属棒速度的关系是 是常量 金属棒与导轨始终垂直 且接触良好 金属棒中感应电流为 受到的安培力大小为 电阻两端的电压 为 感应电流的功率为 它们随时间t变化图像可能正确的有 答案 B C 五C8 lB Rm MNF FvF F 0 kvF 0 k iF A R U R P 导体切割磁感线时的感应电动势 如图 光滑平行金属导轨间距为 与水平面夹角为 两导轨上端用阻值为的电阻相 连 该装置处于磁感应强度为的匀强磁场中 磁场方向垂直于导轨平面 质量为的金属杆 以沿导轨平面向上的初速度从导轨底端开始运动 然后又返回到出发位置 在运动过程 中
