2020屆新課標(biāo)高考物理二輪沖刺練習(xí)電磁感應(yīng)(解析版)

2020屆新課標(biāo)高考物理二輪沖刺練習(xí)：電磁感覺(含答案)**電磁感覺**一、選擇題1、在法拉第時(shí)代，以下考證“由磁產(chǎn)生電”假想的實(shí)驗(yàn)中，能察看到感覺電流的是()?將繞在磁鐵上的線圈與電流表構(gòu)成一閉合回路，而后察看電流表的變化在一通電線圈旁擱置一連有電流表的閉合線圈，而后察看電流表的變化將一房間內(nèi)的線圈兩頭與相鄰房間的電流表連結(jié)，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去察看電流表的變化繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬時(shí)，察看電流表的變化分析：選D.產(chǎn)生感覺電流一定知足的條件：①電路閉合；②穿過閉合電路的磁要發(fā)生變化.選項(xiàng)A、B電路閉合，但磁通量不變，不可以產(chǎn)生感覺電流，故

選項(xiàng)

通量A、B不可以察看到電流表的變化；選項(xiàng)C知足產(chǎn)生感覺電流的條件，也能產(chǎn)生感覺電流，但是等我們從一個(gè)房間到另一個(gè)房間后，

電流表中已沒有電流，

應(yīng)選項(xiàng)

C也不可以觀察到電流表的變化；選項(xiàng)

D知足產(chǎn)生感覺電流的條件，能產(chǎn)生

感覺電流，能夠察看到電流表的變化，因此選D.2、如下圖，條形磁鐵以速度v向螺線管湊近，下邊幾種說法中正確的選項(xiàng)是()A.螺線管中不會產(chǎn)生感覺電流?螺線管中會產(chǎn)生感覺電流?只有磁鐵速度足夠大時(shí)，螺線管中才能產(chǎn)生感覺電流只有在磁鐵的磁性足夠強(qiáng)時(shí)，螺線管中才會產(chǎn)生感覺電流B［當(dāng)條形磁鐵以速度v向螺線管湊近，穿過螺線管的磁通量增大，則螺線管中會產(chǎn)生感覺電流，與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強(qiáng)弱沒關(guān)，故B正確。］3、如下圖，邊長為L的正方形金屬框abed在豎直平面內(nèi)著落，ab邊以速度v進(jìn)入下方的磁感覺強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，則金屬框進(jìn)入磁場時(shí)，ab邊兩頭的電勢差Uab為（）131A.BLvB~BLvC~BLvD.BLv444分析：選C.金屬框ab邊進(jìn)入磁場時(shí)，E=BLv，ab邊可等效為電源，其兩頭電壓為路端電壓U=R=4BLV，C項(xiàng)正確.4、將閉合多匝線圈置于僅隨時(shí)間變化的磁場中，對于線圈中產(chǎn)生的感覺電動勢和感應(yīng)電流，以下表述正確的選項(xiàng)是（）A.感覺電動勢的大小與線圈的匝數(shù)沒關(guān)穿過線圈的磁通量越大，感覺電動勢越大穿過線圈的磁通量變化越快，感覺電動勢越大感覺電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向一直相同C［由法拉第電磁感覺定律E=n詈知，感覺電動勢的大小與線圈匝數(shù)相關(guān)，A錯誤；感覺電動勢正比于警與磁通量的大小無直接關(guān)系，B錯誤，C正確;依據(jù)楞次定律知，感覺電流的磁場老是阻擋惹起感覺電流的磁通量的變化，即“增反減同”，D錯誤。］5、如下圖是兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一,

磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在地區(qū)

.

當(dāng)磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間平均變化時(shí)，

在大環(huán)

內(nèi)產(chǎn)生的感覺電動勢為

E,

則

ab

兩點(diǎn)間的電勢差為

（

）112A.2EB.3EC.3ED.E1分析：選B.ab間的電勢差等于路端電壓，而小環(huán)電阻占電路總電阻的3故1Uab=3E，B正確.6（多項(xiàng)選擇）如下圖，水平面上固定一個(gè)頂角為60°的圓滑金屬導(dǎo)軌MON，導(dǎo)軌處于磁感覺強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒CD與/MON的角均分線垂直，導(dǎo)軌與棒單位長度的電阻均為r。t=0時(shí)刻，棒CD在水平外力F的作用下從

0點(diǎn)以恒定速度

vo沿/

MON

的角均分線向右滑動，

在滑動過程中一直保持與導(dǎo)軌優(yōu)秀接觸。若棒與導(dǎo)軌均足夠長，則

（）A?流過導(dǎo)體棒的電流I一直為B37r3o22F隨時(shí)間t的變化關(guān)系為F=J9rVtto時(shí)刻導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率為、7rVto12D?撤去F后，導(dǎo)體棒上能產(chǎn)生的焦耳熱為qmv2ABC［導(dǎo)體棒的有效切割長度L=2vottan30°感覺電動勢E=BLvo,回路的總電阻R=2vottan30羊cOV3o°聯(lián)立可得經(jīng)過導(dǎo)體棒的電流I=R=B；；，選/~3B22項(xiàng)A正確；導(dǎo)體棒受力均衡，則外力F與安培力均衡，即F=BIL,得F="3BVt，選項(xiàng)B正確；to時(shí)刻導(dǎo)體棒的電阻為Rx=2vototan3O°?,則導(dǎo)體棒的發(fā)熱功2^/3B23率P棒=l2Rx=

q：

to,

選項(xiàng)

C正確；從撤去

F到導(dǎo)體棒停下的過程，依據(jù)能

量守恒定律有Q棒+0軌=2mvS—o，得導(dǎo)體棒上能產(chǎn)生的焦耳熱Q棒=qmvS—Q1軌＜2mv2，選項(xiàng)D錯誤。］【變式1】試推導(dǎo)出回路中的熱功率P隨時(shí)間變化的關(guān)系式，并畫出圖象。提示：回路中熱功率P=I2R，回路中電流1=罟為定值，R=tan30+°OS=0°votr，可得P=2'3Bv0t,圖象如圖甲所示【變式2】試推導(dǎo)出回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q隨時(shí)間變化的關(guān)系式，并畫出圖象提示：中P-t圖線與

t軸所圍面積表示回路中產(chǎn)生的焦耳熱

Q,

貝

UQ=衛(wèi)

t2。圖象如圖乙、丙所示。2

9r7、（多項(xiàng)選擇）如下圖，豎直擱置的“

”形圓滑導(dǎo)軌寬為

L,

矩形勻強(qiáng)磁場

I、U

的高和間距均為

d,

磁感覺強(qiáng)度為

B。質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止開釋，進(jìn)入磁場

I

和U

時(shí)的速度相等。金屬桿在

導(dǎo)軌間的電阻為

R,

與導(dǎo)軌接觸優(yōu)秀，其他電阻不計(jì)，重力加快度為

g。金屬桿A.剛進(jìn)入磁場I時(shí)加快度方向豎直向下B?穿過磁場I的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動時(shí)間D.開釋時(shí)距磁場

I

上界限的高度

h可能小于C.穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為

4mgdBC

［依據(jù)題述，由金屬桿進(jìn)入磁場

I

和進(jìn)入磁場

U時(shí)速度相等可知，金屬桿在2B4L4

磁場I

中做減速運(yùn)動，因此金屬桿剛進(jìn)入磁場

I

時(shí)加快度方向豎直向上，

選項(xiàng)

A錯誤；因?yàn)榻饘贄U進(jìn)入磁場

I

后做加快度漸漸減小的減速運(yùn)動，

而在兩磁場之間做勻加快運(yùn)動，因此穿過磁場

I

的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動時(shí)間，選項(xiàng)

B正確；依據(jù)能量守恒定律，金屬桿從剛進(jìn)入磁場

I

到剛進(jìn)入磁場

U過程動能變化量為0,重力做功為2mgd,貝U金屬桿穿過磁場I產(chǎn)生的熱量Qi=2mgd，而金屬桿在兩磁場地區(qū)的運(yùn)動狀況相同，產(chǎn)生的熱量相等，因此金屬桿穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為Q2=2X2mgd=4mgd，選項(xiàng)C正確；金屬桿剛進(jìn)入磁場I時(shí)的速度v=.2gh，進(jìn)入磁場I時(shí)產(chǎn)生的感覺電動勢E=BLv，感覺電流1=R，所受安培力F=BIL，因?yàn)榻饘贄U剛進(jìn)入磁場I時(shí)加快度方向豎直向上，因此安培力大于2R2重力，即F>mg，聯(lián)立解得h>mBggj-4，選項(xiàng)D錯誤。］8、一矩形線框abed與長直通電導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，ad邊與導(dǎo)線平行，如下圖。當(dāng)線框在此平面內(nèi)向右運(yùn)動到導(dǎo)線的右側(cè)的過程中，線框內(nèi)感覺電流的方向?yàn)椋ǎ?向來沿順時(shí)針方向B?—直沿逆時(shí)針方向?先沿順時(shí)針方向，再沿逆時(shí)針方向?先沿順時(shí)針方向，再沿逆時(shí)針方向，最后沿順時(shí)針方向D［依據(jù)“來拒去留”“同向吸引異向排擠”“近大遠(yuǎn)小”等規(guī)律可得，電流方向挨次為b—c、c?b、a—d、d—a，即先順時(shí)針，再逆時(shí)針，最后順時(shí)針，故D正確。］9、如下圖的電路中，電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,電感L的電阻不計(jì)，電阻R的阻值大于燈泡

D的阻值

?在

t二

0時(shí)刻閉合開關(guān)

S,

經(jīng)過一段時(shí)間后，在

t=ti時(shí)刻斷開

S.以下表示

A、B

兩點(diǎn)間電壓

UAB

隨時(shí)間

t變化的圖象中，正確

的是(

)分析：選B?閉合開關(guān)S后，燈泡D直接發(fā)光，電感L的電流漸漸增大，電路中的總電流也將漸漸增大，電源內(nèi)電壓增大，則路端電壓UAB漸漸減小；斷開開關(guān)S后，燈泡D中本來的電流忽然消逝，電感L與燈泡形成閉合回路，因此燈泡D中電流將反向，并漸漸減小為零，即UAB反向漸漸減小為零，應(yīng)選B.10、如下圖，半徑為r的n匝線圈放在邊長為L的正方形abed以外，勻強(qiáng)磁場充滿正方形地區(qū)并垂直穿過該地區(qū)，當(dāng)磁場以土Bt勺變化率變化時(shí)，線圈產(chǎn)生的感覺電動勢大小為（）△B2AB2AB2A.0B.nAt*~2Cn￡D.?nrB［由法拉第電磁感覺定律可知線圈產(chǎn)生的自感電動勢E=n嚴(yán)卜2,故B正確。11、如圖甲所示，一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈的面積S=200cm2,線圈的電阻r=1愆線圈外接一個(gè)阻值R=4Q的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示.以下說法中正確的是（）.線圈中的感覺電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B?電阻R兩頭的電壓隨時(shí)間平均增大線圈電阻r耗費(fèi)的功率為4X10-4W前4s內(nèi)經(jīng)過R的電荷量為4X10「4C分析：選C.由楞次定律，線圈中的感覺電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，選項(xiàng)A錯誤;由法拉第電磁感覺定律，產(chǎn)生的感覺電動勢恒定為E=nSfjB=0.1V，電阻R兩頭的電壓不隨時(shí)間變化，選項(xiàng)B錯誤；回路中電流1=—=0.02A,線圈R+r電阻r耗費(fèi)的功率為P=l2r=4X104W，選項(xiàng)C正確；前4s內(nèi)經(jīng)過R的電荷量為q=It=0.08C，選項(xiàng)D錯誤.12、如下圖，ab兩個(gè)閉合正方形線圈用相同的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la=31b,圖示地區(qū)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，且磁感覺強(qiáng)度隨時(shí)間平均增大，不考慮線圈之間的互相影響，則（）.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感覺電流B.a、b線圈中感覺電動勢之比為9:1C.a、b線圈中感覺電流之比為3:4D.a、b線圈中電功率之比為3:1B［當(dāng)磁感覺強(qiáng)度變大時(shí)，由楞次定律知，線圈中感覺電流的磁場方向垂直紙面向外，由安培定章知，線圈內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感覺電流，選項(xiàng)A錯誤；由法ABL拉第電磁感覺定律線圈的電阻關(guān)系為電功率之比為Pa二、非選擇題

E=S及Sa:Sb=9:1知，Ea=9Eb,選項(xiàng)B正確；由R=S知兩Ra=3Rb,其感覺電流之比為la：lb=3:1,選項(xiàng)C錯誤；兩線圈的:Pb=Eala:Eb|b=27:1，選項(xiàng)D錯誤。］1、如下圖，兩根足夠長的圓滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角0=37°的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L=1m，導(dǎo)軌的電阻可忽視.M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R=0.5Q的電阻.一根質(zhì)量m=1kg、電阻不計(jì)的直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸優(yōu)秀.整套裝置處于磁感覺強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直斜面向下.自圖示地點(diǎn)起，桿ab遇到大小為F=0.5v+2（式中v為桿ab運(yùn)動的速度，力F的單位為N）、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運(yùn)動，g取10m/s2,sin37°=0.6.求：金屬桿ab自靜止開始下滑x=1m的過程中流過電阻R的電荷量；試判斷金屬桿ab在勻強(qiáng)磁場中做何種運(yùn)動，并請寫出推理過程；⑶已知金屬桿ab自靜止開始下滑x=1m的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q=1J,求此過程中拉力F做的功.分析：(1)依據(jù)法拉第電磁感覺定律得△①一BLxt=△tI△t=因此q=C由歐姆定律得I=E.(2)由電磁感覺定律得E=BLvB2L勺=0.5vF安=BILEBLvR=R由受力剖析得F+mgsin9-F安=ma解得a=8m/s2因此金屬桿做勻加快直線運(yùn)動.(3)依據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律v2=2ax得v=4m/s依據(jù)功能關(guān)系W安=—Q=—1J依據(jù)動能定理WF+WG+W安=4Ek/口12得WF+mgxsin0—Q=qmv2則WF=3J.答案：看法析2、如圖甲所示，一個(gè)電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻Ri連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為ri。在線圈中半徑為r2的圓形地區(qū)內(nèi)存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感覺強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示。圖線與橫、縱軸上的截距分別為to和Bo。導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至ti時(shí)間內(nèi)：(1)經(jīng)過電阻R1的電流大小