1、 专题十 电 磁 感 应专项训练卷三分钟一、选择题(江苏,分)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈 L 由火线和零线并行绕成当右侧线圈 L中产生电流时,电流经放大器放大后,使 电 磁 铁 吸 起 铁 质 开关 K,从而切断家庭电路仅考虑 L 在 铁 芯 中 产 生 的 磁 场,下列说法正确的有()A家庭电路正常工作时,L 中的磁通量为零B家庭电路中使用的电器增多时,L 中的磁通量不变C家庭电路发生短路时,开关 K 将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时,开关 K将被电磁铁吸起图甲(山东理综,分)如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒c
2、、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h 处磁 场 宽 为 h,方 向 与 导 轨 平 面 垂直先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触用ac 表示c 的加速度,Ekd表示d 的动能,xc、xd 分别表示c、d 相对释放点的位移图乙中正确的是()图乙(上海,分)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b 的过程中()A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向(北京
3、理综,分)如图,若x 轴表示时间,y 轴 表 示 位 置,则 该 图 象 反 映 了某质点做匀速直线运动时,位置与时间的关系若令x 轴和y 轴分别表示其他的物理量,则该图象又可以反映在某种情况 下,相 应 的 物 理 量 之间的关系下列说法中正确的是()A若x 轴表示时间,y 轴表示动能,则该图象可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中,物体 动 能 与 时间的关系B若x 轴表示频率,y 轴表示动能,则该图象可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系C若x 轴表示时间,y 轴表示动量,则该图象可以反映某物体在沿运动方向的恒 定 合 外 力 作 用 下,物 体 动 量 与
4、时 间的关系D若x 轴表示时间,y 轴表示感应电动势,则该图象可以反映静置于磁场中的某闭合回 路,当 磁 感 应 强 度 随 时 间 均匀增大时,闭合回路的感应电动(山东理综,分)如图所示,空 间 存 在 两 个 磁 场,磁感应强度大小均为 B,方向相反且垂 直 纸 面,MN、PQ 为 其边界,OO为其对称轴一导线折成边 长 为l 的 正 方 形 闭 合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度 v 向 右 运 动,当 运 动 到 关 于 OO对 称 的 位 置 时()A穿过回路的磁通量为零B回路中感应电动势大小为BlvC回路中感应电流的方向为顺时针方向D回路中ab边与cd 边所受安培力方向相同(广
5、东理综,分)如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细 金 属 棒 PQ 沿 导 轨 从 MN 处 匀 速 运 动 到MN的过程中,棒上感应电动势 E 随时间t 变化的图示,可能正确的是()(海南,分)下列说法正确的是()A当线圈中电流不变时,线圈中没有自感电动势B当线圈中电流反向时,线 圈 中 自 感 电 动 势 的 方 向 与 线 圈中原电流的方向相反C当线圈中电流增大时,线圈中 自 感 电 动 势 的 方 向 与 线 圈中电流的方向相反D当线圈中电流减小时,线圈中自感电动 势 的 方 向 与 线 圈中电流的方向相反(上 海,分)如 右 图,一 有界区域 内,存 在 着 磁 感 应 强
6、 度 大 小均为B,方 向 分 别 垂 直 于 光 滑 水 平桌面向 下 和 向 上 的 匀 强 磁 场,磁 场宽度均为L,边长为 L 的正方形框abcd 的bc 边紧靠磁场边缘置于桌面上,使线框从静止开始沿x 轴正方向匀加速通过磁场区域,若以逆时针方向为电流的正方 向,能 反 映 线 框 中感应电流变化规律的是图()二、非选择题(天津理综,分)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距lm,左端接有阻值R 的电阻,一质量 mkg,电阻r 的金属棒 MN 放置在导 轨 上,整 个 装 置 置 于 竖 直 向 上 的 匀 强 磁 场中,磁场的磁感应强度BT棒在水平向右的外力作用
7、下,由静止开始以am/s 的加速度做匀加速运动,当棒的位移xm 时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热 比 QQ导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求:()棒在匀加 速 运 动 过 程 中,通过电阻R 的电荷量q;()撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q;()外力做的功 WF(重庆理综,分)有 人 设 计 了 一 种 可 测 速 的 跑 步机,测速原理如图所示,该机底面固定有间距为 L、长度为d的平行金属电极电极间充满磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且接有电压表和电阻 R,绝缘橡胶带上镀有间距为d 的平行细金属
8、条,磁场中始终仅有一根金属条,且与电极接触良好,不 计 金 属 电 阻,若 橡 胶 带 匀 速 运动时,电压表读数为U,求:()橡胶带匀速运动的速率;()电阻R 消耗的电功率;()一根金属条每次经过磁场区域克服安培力做的功专项训练卷三A、B、D 命题立意:本题考查变压器、磁通量及法拉第电磁感应定律应用的综合问题,意在考查考生对问题的分析和综合应用能力难度中等解析:家庭电路正常工作时,火线和零线中的电流大小相等,产生磁场方向相反,L中的磁通量为零,选项 A 正确;电器增多时或短路时,电流增大,但电流产生的磁场方向还是相反,L中的磁通量为零(不会变化),没有感应电流,开关 K 不能吸起,选项 B
9、正 确、C 错 误;地 面 上 的 人 接 触 火 线 发 生 触 电时,火线和零线中的电流不相等,L 中感应出电流,电磁铁吸起铁质开关 K,切断电路,起保护作用,选项 D 正确B、D 解析:c导体棒落入磁场之前做自由落体运动,加速度恒为g,有h gt,vgt,c棒进入磁场以速度v 做匀速直线运动时,d 棒开始做自由落体运动,与c棒做自由落体运动的过程相同,此时c棒在磁场中做匀速直线运动的路程为hvtgth,d 棒进入磁场而c 还没有穿出磁场的过程,无电磁感应,两导体棒仅受到重 力 作 用,加 速 度 均 为 g,直 到c棒穿出磁场,B项正确c棒穿出磁场,d 棒切割磁感线产生电动势,在回路中产
10、生感应电流,因 此 此 时 d 棒 速 度 大 于c 进入磁场是切割磁感线的速度,故电动势、电流、安培力都大于c刚进入磁场时的大小,d 棒 减 速,直 到 穿 出 磁 场 仅 受 重 力,做匀加速运动,结合匀变速直线运动vvgh,可知加速过程动能与路程成正比,D 项正确A、D 解析:本题考查电磁感应问题将圆环从a向b 的运动分为三个过程:左侧、分界处、右 侧在 左 侧 垂 直 纸 面 向 里 的磁场中,原磁场增强,根据楞次定律:感应磁场方向与原磁场方向相反即垂直纸面向外,再由右手定则判断知感应电流为逆时针方向;同理判断另两个过程;最后 由 左 手 定 则 判 断 每个过程的安培力的合力,可知安
11、培力方向始终沿水平方向C 解析:根据动量定理ppFt,pFtp 说明动量和时间是线性关系,纵截距为初动量,C正确结合pmEk得mEFtp,说明动能和时 间 的 图 象 是 抛 物 线,A 错误根据光电效应方程EkmhW,说明最大初动能和时间是线性关系,但纵截距为负值,B 错误当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路内的磁通量均匀 增 大,根 据 法 拉 第 电磁感应定律闭合回路的感应电动势等于磁通量的变化率,是一个定值,不随时间变化,D 错误A、B、D 解析:正方形闭合回路运动到关于 OO对称的位置时,进出磁感线大小相同,所以穿过回路的磁通量为零,A 正确;根据EBlv,由右手定则可判断回路中感
12、应电流的方向为逆时针方 向,EBlv Blv Blv,因 此 B 正 确,C 错误;由左手定则可判断,回路中ab边与cd 边所受安培力方向均向左,所以 D 正确A 解析:导体棒做匀速直线运动切割磁感线时,EBLv,是一个常数A、C 解析:由法拉第电磁感应定律可知,当线圈中电流不变时,不产生自感电 动 势,A 对;当 线 圈 中 电 流 反 向 时,相 当 于电流减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同,B错;当线圈中电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大,线 圈 中 自 感 电 动 势 的 方 向 与 线 圈 中 电 流 的 方 向 相 反,C对;当线圈中电流减小时,自感电动势阻碍电
13、流的减小,线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同,D 错A 解析:在t,因为IBLvR BLatR,所以电流均匀增大,排除 C、D在tt,两 边 感 应 电 流 方 向 相 同,大 小 相加,故电流更大在tt,因右边离开磁场,只有一边产生感应电流,故电流变小,所以选 A本题考查感应电流及图象()设 棒 匀 加 速 运 动 的 时 间 为 t,回 路 的 磁 通 量 变 化 量 为,回路中的平均 感 应 电 动 势 为E,由 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律得Et其中 Blx设回路中的平均电流为I,由闭合电路的欧姆定律得I ERr测通过电阻R 的电荷量为qIt联立式,代入数据得qC()设
14、撤去外力时棒的速度为v,对棒的匀加速运动过程,由运动学公式得vax设棒在撤去外力后的运动过程安培力做功为 W,由动能定理得 W mv撤去外力后回路中产的焦耳热QW 联立式,代入数据得QJ()由题意知,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 QQ,可得QJ在棒运动的整个过程中,由功能关系可知WFQQ由式得 WFJ命题立意:本题考查了法拉第电磁感应 定 律 与 电 路 的 综 合、功能定理及能量转化与守恒难度中等()设电动势为E,橡胶带运动速率为v由:EBLv,EU得:v UBL()设电功率为 PPUR()设电流强度为I,安培力为F,克服安培力做的功为 W IUR,FBIL,W Fd得:W BLUdR