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1、強化增分練(四) 電磁感應(4年6考)
1.(2018·哈爾濱模擬)如圖所示,將兩端刮掉絕緣漆的導線繞在一把銼刀上,一端接上電池(電池另一極與銼刀接觸),手持導線的另一端,在銼刀上來回劃動,由于銼刀表面凹凸不平,就會產(chǎn)生電火花。則下列說法中正確的是( )
A.產(chǎn)生電火花的回路只由導線與電池組成
B.若導線端只向一個方向劃動也能產(chǎn)生電火花
C.銼刀采用什么材料制成對實驗沒有影響
D.導線端劃動的方向與自感電動勢的方向無關
解析:選BD 由題圖可知,產(chǎn)生電火花的回路由導線、銼刀與電池組成,A錯誤;手執(zhí)導線的另一端,在銼刀上來回劃動時產(chǎn)生的電火花,是由于電路時通時斷,在回路中產(chǎn)生自感
2、電動勢產(chǎn)生的,與導線運動的方向無關,如導線端只向一個方向劃動也能產(chǎn)生電火花,B正確;產(chǎn)生電火花的回路由導線、銼刀與電池組成,如果銼刀是絕緣體,則實驗不能完成,C錯誤;自感電動勢的方向與電流接通或電流斷開有關,與導線端劃動的方向無關,D正確。
2.如圖所示,在平面上有兩條相互垂直且彼此絕緣的長通電直導線,以它們?yōu)樽鴺溯S構成一個平面直角坐標系。四個相同的閉合圓形線圈在四個象限中完全對稱放置,兩條長直導線中電流大小與變化情況相同,電流方向如圖所示,當兩條導線中的電流都開始均勻增大時,四個線圈a、b、c、d中感應電流的情況是( )
A.線圈a中有感應電流
B.線圈b中有感應電流
C.
3、線圈c中有順時針方向的感應電流
D.線圈d中有逆時針方向的感應電流
解析:選AC 由右手螺旋定則可判定通電導線磁場的方向。a中磁場垂直紙面向里,當電流增大時,線圈a中有逆時針方向的電流,故A正確。其中線圈b、d中的磁通量為零,當電流變化時不可能產(chǎn)生感應電流,故B、D錯誤。c中磁場垂直紙面向外,當電流增大時,線圈c中有順時針方向的電流,故C正確。
3.(2018·合肥質(zhì)檢)如圖所示,在垂直紙面向里的有界勻強磁場區(qū)域的左側(cè),一正方形線框以3.0 m/s的初速度沿垂直于磁場邊界由位置Ⅰ水平向右運動,線框經(jīng)過位置Ⅱ,當運動到位置Ⅲ時速度恰為零,此時線框剛好有一半離開磁場區(qū)域。線框的邊長小于磁場區(qū)
4、域的寬度。若線框進、出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量分別為q1、q2,線框經(jīng)過位置Ⅱ的速度為v,則下列說法正確的是( )
A.q1 =q2 B.q1=2q2
C.v=1.0 m/s D.v=1.5 m/s
解析:選BC 根據(jù)q==可知,線框進、出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量q1=2q2,選項A錯誤,B正確。線框從開始進入到位置Ⅱ,由動量定理:-B1LΔt1=mv-mv0,即-BLq1=mv-mv0;同理線框從位置Ⅱ到位置Ⅲ,由動量定理:-B2LΔt2=0-mv,即-BLq2=0-mv;聯(lián)立解得:v=v0=1.0 m/s,選項C正確,D錯誤。
4.(2019
5、屆高三·西安八校聯(lián)考)如圖甲所示,光滑絕緣水平面上MN的右側(cè)存在方向豎直向下、磁感應強度大小為B=2 T的勻強磁場,MN的左側(cè)有一個質(zhì)量為m=0.1 kg的矩形線圈abcd,bc邊長L1=0.2 m,線圈電阻R=2 Ω,t=0時,用一恒定拉力F拉線圈,使其由靜止開始向右做勻加速運動,經(jīng)過1 s,線圈的bc邊到達磁場邊界MN,此時立即將拉力F改為變力,又經(jīng)過1 s,線圈恰好完全進入磁場,在整個運動過程中,線圈中感應電流i隨時間t變化的圖像如圖乙所示,則( )
A.恒定拉力的大小為0.05 N
B.線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為2 m/s2
C.線圈ab邊長L2=0.5 m
D.在第
6、2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C
解析:選AD 由題圖乙知:t=1 s時,線圈中感應電流為i1=0.1 A;由i1==,得:v1== m/s=0.5 m/s,根據(jù)v1=at、F=ma,得:F=m=0.1× N=0.05 N,故A正確。t=2 s時線圈速度v2== m/s=1.5 m/s,線圈在第2 s時間內(nèi)的加速度a2== m/s2=1 m/s2,故B錯誤。線圈ab邊長為L2=t=×1 m=1 m,故C錯誤。在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為:q=== C=0.2 C,故D正確。
5.(2018·濟寧模擬)如圖所示,兩根平行光滑金屬導軌的間距為L= 1 m,導軌平面與水平面成θ=30°
7、角,其底端接有阻值為R=2 Ω 的電阻,整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應強度大小為B=2 T 的勻強磁場中。一質(zhì)量為m=1 kg(質(zhì)量分布均勻)的導體桿ab垂直于導軌放置,且與兩導軌保持良好接觸。現(xiàn)桿在沿導軌平面向上、垂直于桿的恒力F=10 N作用下從靜止開始沿導軌向上運動,當運動距離為s=6 m時速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)。導體桿的電阻為r=2 Ω,導軌電阻不計(取g=10 m/s2)。在此過程中( )
A.桿的速度最大值為5 m/s
B.流過電阻R的電荷量為6 C
C.導體桿兩端電壓的最大值為10 V
D.安培力對導體桿的沖量大小為6 N·s
解析:選A
8、D 設桿的最大速度為vm,根據(jù)平衡條件得:F=mgsin θ+,代入數(shù)據(jù)解得:vm=5 m/s,故A正確;根據(jù)電荷量q=== C=3 C,故B錯誤;根據(jù)Em=BLvm=2×1×5 V=10 V,路端電壓為U=E=5 V,故C錯誤;安培力對導體桿的沖量大小為BLt=BLq=6 N·s,故D正確。
6.(2018·泰安二模)如圖,平行光滑金屬導軌M、N固定在水平面上,處于豎直向下的勻強磁場中。完全相同的兩金屬棒P、Q搭放在導軌上,開始均處于靜止狀態(tài)。給P施加一與導軌平行的恒定拉力作用,運動中兩金屬棒始終與導軌垂直并與導軌接觸良好。設導軌足夠長,除兩棒的電阻外其余電阻均不計。則兩棒的速度及棒中的感
9、應電流隨時間變化的圖像正確的是( )
解析:選AD P向右做切割磁感線運動,由右手定則判斷知,回路中產(chǎn)生逆時針的感應電流,由左手定則判斷可知,Q棒所受的安培力方向向右,故Q向右做加速運動;Q向右運動后,開始階段,兩桿的速度差增大,回路中產(chǎn)生的感應電動勢增大,感應電流增大,兩桿所受的安培力都增大,則P的加速度減小,Q的加速度增大,當兩者的加速度相等時,速度之差不變,感應電流不變,安培力不變,兩桿均做加速度相同的勻加速運動。開始運動時,P棒做加速度減小的加速運動,Q棒做加速度增大的加速運動,最終做加速度相同的加速運動,故A正確,B錯誤。開始運動時,兩棒的速度差增大,感應電動勢增大,感應電流增大,最終兩棒都做加速度相同的勻加速運動,速度差保持不變,故回路中感應電動勢不變,感應電流恒定,故C錯誤,D正確。