《2020版高考物理二輪復習 專題限時集訓11 電磁感應定律及其應用（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考物理二輪復習 專題限時集訓11 電磁感應定律及其應用（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題限時集訓(十一)(建議用時：40分鐘)專題通關練1(2019貴陽期末)如圖甲所示，在同一平面內(nèi)有兩個絕緣金屬細圓環(huán)A、 B，兩環(huán)重疊部分的面積為圓環(huán)A面積的一半，圓環(huán)B中電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示，以甲圖圓環(huán)B中所示的電流方向為負，則A環(huán)中()A沒有感應電流B有逆時針方向的感應電流C有順時針方向的感應電流D感應電流先沿順時針方向，后沿逆時針方向B由于A環(huán)中磁通量變化，所以A環(huán)中有感應電流，選項A錯誤；根據(jù)楞次定律，A環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，選項B正確，C、D錯誤。2.(2019上海寶山區(qū)聯(lián)考)如圖，a、b、c三個上下平行的圓形線圈同軸水平放置，現(xiàn)閉合b線圈中的電鍵S，則在閉合
2、S的瞬間，由上向下觀察()Aa、c線圈中無感應電流Ba、c線圈中的感應電流都沿順時針方向Ca、c線圈中的感應電流都沿逆時針方向Da、c線圈中感應電流的方向相反B閉合時，b線圈中電流由上向下觀察逆時針方向，根據(jù)安培定則，穿過a、c線圈的磁場方向向上，磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應電流的磁場方向向下，由安培定則判斷，由上向下觀察a、c線圈的感應電流均為順時針方向；故選B。3(2019江西南昌一模)一位物理老師制作了一把如圖所示的“簡易銅絲琴”。他是這么做的：在一塊木板上固定兩顆螺絲釘，將一根張緊的銅絲纏繞在兩顆螺絲釘之間，擴音器通過導線與兩螺絲釘連接，銅絲旁邊放置一塊磁鐵，用手指撥動銅絲，擴音器上
3、就發(fā)出了聲音。根據(jù)上面所給的信息，下面說法正確的是()A銅絲的振動引起空氣振動而發(fā)出聲音B振動的銅絲切割磁感線產(chǎn)生直流電流C該“簡易銅絲琴”將電能轉化為機械能D利用這一裝置所揭示的原理可制成發(fā)電機D手指撥動銅導線發(fā)聲是由于銅導線振動時切割磁感線產(chǎn)生交變的感應電流，電流通過擴音器放大后發(fā)聲，選項A、B錯誤；該“簡易銅絲琴”將機械能轉化為電能，所以利用這一裝置所揭示的原理可制成發(fā)電機，選項C錯誤，D正確。4(2019北京懷柔區(qū)聯(lián)考)如圖所示，左右兩套裝置完全相同，用導線懸掛的金屬細棒ab、cd分別位于兩個蹄形磁鐵的中央，懸掛點用導線分別連通?，F(xiàn)用外力使ab棒向右快速擺動，則此時cd棒受到的安培力方
4、向及這個過程中右側裝置的工作原理相當于()Acd棒受到的安培力向右，右側裝置的工作原理相當于電動機Bcd棒受到的安培力向左，右側裝置的工作原理相當于發(fā)電機Ccd棒受到的安培力向右，右側裝置的工作原理相當于發(fā)電機Dcd棒受到的安培力向左，右側裝置的工作原理相當于電動機Aab棒向右切割磁感線，根據(jù)右手定則可知，感應電流方向由b到a，則cd中電流由c到d，再根據(jù)左手定則可知，cd中電流受力向右；右側裝置的運動屬于電流在磁場中受力運動，故相當于電動機。故選A。5(2019河南濮陽一模)如圖甲所示，光滑“”形金屬支架ABC固定在水平面上，支架處在垂直于水平面向下的勻強磁場中，一金屬導體棒EF放在支架上，
5、用一輕桿將導體棒與墻固定連接，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，取垂直于水平面向下為正方向，則下列說法中正確的是()甲 乙At1時刻輕桿對導體棒的作用力最大Bt2時刻輕桿對導體棒的作用力最大Ct2到t3時間內(nèi)，輕桿對導體棒的作用力先增大后減小Dt2到t4時間內(nèi)，輕桿對導體棒的作用力方向不變C由En，可知t1時刻感應電動勢為0，感應電流為0，安培力為0，輕桿對導體棒的作用力為0，故選項A錯誤；t2時刻感應電動勢為最大，感應電流最大，但磁場為0，安培力為0，輕桿對導體棒的作用力為0，故選項B錯誤；t2到t3時間內(nèi)，安培力先增大后減小，所以輕桿對導體棒的作用力先增大后減小，故選項C正確；t2到t
6、4時間內(nèi)，感應電流方向改變，安培力方向改變，則輕桿對導體棒的作用力方向改變，故選項D錯誤。6(2019山東日照聯(lián)考)如圖甲所示，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，若線圈ab中電流i與時間t的關系圖線如圖乙所示，則在這段時間內(nèi)，下列關于線圈cd中產(chǎn)生的感應電流icd與時間t的關系圖線，可能正確的是()甲乙D由圖乙可知，在t0時刻，圖線的斜率最大，即電流變化最快，電流產(chǎn)生的磁場變化最快，cd線圈中的磁通量變化最快，所以此時在cd線圈中產(chǎn)生的感應電流最大，由于漏磁現(xiàn)象，此時的最大電流比ab中的電流小，綜上所述，對比各項可得D正確。7.如圖，水平放置兩個同心金屬半圓環(huán)，半徑分別為r和2r，兩環(huán)間分布著垂
7、直于紙面向里的勻強磁場。磁感應強度為B。在兩環(huán)間連接一個電容為C的電容器，c、d是電容器的兩個極板，ab是可繞圓心轉動，長為r的金屬桿，沿半徑方向放置在兩環(huán)間且接觸良好。現(xiàn)讓金屬桿ab繞圓心以恒定角速度沿逆時針轉動。不計一切電阻，則下列說法正確的是()A電容器c極板帶負電Bcd間電壓逐漸增大C金屬棒ab產(chǎn)生的電動勢為Br2D電容器所帶電荷量為CBr2D根據(jù)右手定則可知，ab棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，a端為低電勢，b端為高電勢，則電容器c板帶正電，d板帶負電，故A錯誤；根據(jù)切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢為：EBLvBrBr2，故B、C錯誤；根據(jù)電容器電荷量的計算公式得：QCUCBr2，故D正確。8(
8、多選)如圖所示，一電阻不計的金屬棒AO在勻強磁場中繞平行于磁感應強度方向的軸(過O點)勻速轉動，OCACL0.5 m，磁感應強度大小為B2 T、方向垂直紙面向里，金屬棒轉動的角速度為10 rad/s，內(nèi)、外兩金屬圓環(huán)分別與C、A良好接觸并各引出一接線柱與外電阻R10 相接(圖中未畫出)，兩金屬圓環(huán)圓心皆為O，且電阻均不計，則()A金屬棒中有從C到A的感應電流B外電阻R中的電流為0.75 AC金屬棒繞O軸轉一圈，通過電阻R的電荷量為零D金屬棒AC間電壓為7.5 VABD由右手定則可知，金屬棒相當于電源，且A是電源的正極，即金屬棒中有從C到A的感應電流，故選項A正確；金屬棒以角速度10 rad/s
9、轉動，在接入電路部分AC上產(chǎn)生的感應電動勢為：EBLvBL7.5 V，則回路中電流為：I0.75 A，故選項B正確；在金屬棒繞O轉動一圈的過程中，因為電流的方向一直沒有改變，故通過電阻R的電荷量一定不為零，故選項C錯誤；因為金屬棒的電阻不計，即電源沒有內(nèi)阻，電動勢全部輸出加在電阻R上，則金屬棒兩端電壓與電阻R兩端電壓相等，為7.5 V，故選項D正確。能力提升練9(多選)(2019衡水金卷)如圖所示，金屬圓環(huán)放置在水平桌面上，一個質(zhì)量為m的圓柱形永磁體軸線與圓環(huán)軸線重合，永磁體下端為N極，將永磁體由靜止釋放，永磁體下落h高度到達P點時速度大小為v，向下的加速度大小為a，圓環(huán)的質(zhì)量為M，重力加速度
10、為g，不計空氣阻力，則()A俯視看，圓環(huán)中感應電流沿逆時針方向B永磁體下落的整個過程先加速后減速，下降到某一高度時速度可能為零C永磁體運動到P點時，圓環(huán)對桌面的壓力大小為MgmgmaD永磁體運動到P點時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mghmv2AC磁鐵下落時，根據(jù)楞次定律可得，俯視看，圓環(huán)中感應電流沿逆時針方向，選項A正確；永磁體下落的整個過程，開始時速度增加，產(chǎn)生感應電流增加，磁鐵受到向上的安培力變大，磁鐵的加速度減小，根據(jù)楞次定律可知“阻礙”不是“阻止”，即磁鐵的速度不可能減到零，否則安培力就是零，物體還會向下運動，選項B錯誤；永磁體運動到P點時，根據(jù)牛頓第二定律：mgF安ma；對圓環(huán)：MgF安N
11、，則NMgmgma，由牛頓第三定律可知圓環(huán)對桌面的壓力大小為Mgmgma，選項C正確；由能量守恒定律可得，永磁體運動到P點時，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱為mghmv2，選項D錯誤；故選A、C。10(易錯題)(2019河北衡水中學模擬)如圖所示，MN、PQ兩平行光滑水平導軌分別與半徑r0.5 m的相同豎直半圓導軌在N、Q端平滑連接，M、P端連接定值電阻R，質(zhì)量M2 kg的cd絕緣桿垂直靜止在水平導軌上，在其右側至N、Q端的區(qū)域內(nèi)充滿豎直向上的勻強磁場?，F(xiàn)有質(zhì)量m1 kg的ab金屬桿以初速度v012 m/s水平向右與cd絕緣桿發(fā)生正碰后，進入磁場并最終未滑出，cd絕緣桿則恰好能通過半圓導軌最高點，不計其它
12、電阻和摩擦，ab金屬桿始終與導軌垂直且接觸良好，取g10 m/s2，求：(1)cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時的速度大小v；(2)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。解析(1)cd絕緣桿通過半圓導軌最高點時，由牛頓第二定律有：MgM解得：v m/s。(2)碰撞后cd絕緣桿以速度v2滑至最高點的過程中，由動能定理有：Mg2rMv2Mv解得：v25 m/s由于cd是絕緣桿，所以不通過電流，所以碰后在水平軌道上一直勻速運動，則碰撞后cd絕緣桿的速度：v25 m/s兩桿碰撞過程動量守恒，有：mv0mv1Mv2解得碰撞后ab金屬桿的速度v12 m/sab金屬桿進入磁場后由能量守恒定律有：mvQ解得：Q2 J。答案(1)
13、 m/s(2)2 J易錯點評：綜合分析電磁感應中的能量、動量問題易出現(xiàn)三類錯誤：(1)應用動量定理時注意選取正方向。(2)應用動量守恒定律時注意守恒條件，如本題中，碰撞前后動量守恒。(3)應用能量守恒定律求焦耳熱時要注意熱量的分配。11(2019杭州聯(lián)考)如圖所示，虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結構示意圖，其主要部件為緩沖滑塊K和質(zhì)量為m的緩沖車廂。在緩沖車的底板上，沿車的軸線固定著兩個光滑水平絕緣導軌PQ、MN。緩沖車的底部，安裝電磁鐵(圖中未畫出)，能產(chǎn)生垂直于導軌平面的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。導軌內(nèi)的緩沖滑塊K由高強度絕緣材料制成，滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd，線圈的總電阻為R，
14、匝數(shù)為n，ab邊長為L。假設緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，此后線圈與軌道的磁場作用力使緩沖車廂減速運動，從而實現(xiàn)緩沖，一切摩擦阻力不計。(1)求滑塊K的線圈中最大感應電動勢的大小；(2)若緩沖車廂向前移動距離L后速度為零，則此過程線圈abcd中通過的電荷量和產(chǎn)生的焦耳熱各是多少？(3)若緩沖車以v0速度與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，求此后緩沖車廂的速度v隨位移x的變化規(guī)律？(4) 若緩沖車以v0速度與障礙物C碰撞后，要使導軌右端不碰到障礙物，則緩沖車與障礙物C碰撞前，導軌右端與滑塊K的cd邊距離至少多大？解析(1)緩沖車以速度v0與障礙物C碰撞后，滑塊K立即停下，滑塊相
15、對磁場的速度大小為v0，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢最大，則有EmnBLv0。(2)由法拉第電磁感應定律得：En，其中BL2由歐姆定律得又代入整理得此過程線圈abcd中通過的電荷量為qn由功能關系得線圈產(chǎn)生的焦耳熱為Qmv。(3)位移為x時通過的電荷量為qn由動量定理可得F安tmvmv0nBILtmvmv0nBLqmvmv0解得vv0。(4)由vv0當v0時可求得x。答案(1)nBLv0(2)mv(3)vv0(4)題號內(nèi)容押題依據(jù)核心考點核心素養(yǎng)1.電磁感應電容器充放電以日常生活的小實驗為背景實驗探究：立足教材，用于實踐2.楞次定律拓展應用以生活實際為背景科學態(tài)度與責任：立足教材，學以致用1.一個簡
16、易的電磁彈射玩具如圖所示。線圈、鐵芯組合充當炮筒，硬幣充當子彈。現(xiàn)將一個金屬硬幣放在鐵芯上(金屬硬幣半徑略大于鐵芯半徑)，電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，則下列說法正確的是()A要將硬幣射出，可直接將開關撥到2B當開關撥向1時，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上板帶負電C當開關由1撥向2瞬間，鐵芯中的磁通量減小D當開關由1撥向2瞬間，硬幣中會產(chǎn)生向上的感應磁場D電容器剛開始時處于無電狀態(tài)，直接將開關撥到2，則不能將硬幣射出，選項A錯誤；當開關撥向1時，電容器充電，有短暫電流出現(xiàn)，且電容器上板帶正電，選項B錯誤；當開關由1撥向2瞬間，電容器放電，鐵芯中產(chǎn)生的向下的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，則硬幣中會產(chǎn)生向上
17、的感應磁場，選項C錯誤，D正確；故選D。2.(2019湖南省衡陽聯(lián)考)如圖所示是某研究性學習小組的同學設計的電梯墜落的應急安全裝置，在電梯轎廂上安裝永久磁鐵，并在電梯的井壁上鋪設線圈，這樣可以在電梯突然墜落時減小對人員的傷害，關于該裝置，下列說法正確的是()A當電梯突然墜落時，該安全裝置可使電梯停在空中B當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，閉合線圈A、B中的電流方向相反C當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，只有閉合線圈A在阻礙電梯下落D當電梯墜落至永久磁鐵在圖示位置時，只有閉合線圈B在阻礙電梯下落B若電梯突然墜落，閉合線圈內(nèi)的磁感應強度發(fā)生變化，將在線圈中產(chǎn)生感應電流，感應電流會阻礙磁鐵的相對運動，可起到應急避險作用，但不能阻止磁鐵的運動，故A錯誤；當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上向下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從上向下看是順時針方向，可知A與B中感應電流方向相反，故B正確；結合A的分析可知，當電梯墜落至如圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落；故C、D錯誤；故選B。- 9 -
2020版高考物理二輪復習 專題限時集訓11 電磁感應定律及其應用（含解析）
