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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專題40 法拉第電磁感應(yīng)定律
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 單選題 (共8題;共16分)
1. (2分) (2020西安模擬) 如圖所示,將直徑為d,電阻為R的閉合金屬環(huán)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中拉出,這一過程中通過金屬環(huán)某一截面的電荷量為( )
A .
B .
C .
D .
2. (2分) (2016高二上連云港期中) 法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象,不僅推動(dòng)了電磁理論的發(fā)展,而且推動(dòng)了電磁技術(shù)的發(fā)展,引領(lǐng)人類進(jìn)入了電氣時(shí)代.下列器件工作時(shí)用到了磁生電原理的
2、是( )
A . 電飯煲
B . 指南針
C . 風(fēng)力發(fā)電機(jī)
D . 電動(dòng)機(jī)
3. (2分) (2017高二上中衛(wèi)期末) 如圖,足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90),其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,導(dǎo)軌電阻不計(jì).金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電量為q時(shí),棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過程中( )
A . 運(yùn)動(dòng)的平均速度大小為
B . 下滑位移大小為
C . 產(chǎn)生的焦耳熱為qBLν
D . 受到的最大安培力大
3、小為
4. (2分) ?如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B , 方向平行于ab邊向上。當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長(zhǎng)度為l。下列判斷正確的是( )
A . Ua>Uc , 金屬框中無電流
B . Ub >Uc , 金屬框中電流方向沿a-b-c-a
C . Ubc=-1/2Blω , 金屬框中無電流
D . Ubc=1/2Blw,金屬框中電流方向沿a-c-b-a
5. (2分) (2019高一下漢川月考) 一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升0.5m,這時(shí)物體的速度是1
4、m/s,則下列說法中正確的是( )
A . 重力對(duì)物體做功5J
B . 物體機(jī)械能增加5.5J
C . 合外力對(duì)物體做功5.5J
D . 手對(duì)物體做功0.5J
6. (2分) 如圖所示,要使金屬環(huán)C向線圈A運(yùn)動(dòng),導(dǎo)線AB在光滑金屬導(dǎo)軌上應(yīng)( )
A . 向右作加速運(yùn)動(dòng)
B . 向左作加速運(yùn)動(dòng)
C . 向右作減速運(yùn)動(dòng)
D . 向左作勻速運(yùn)動(dòng)
7. (2分) 穿過某閉合回路的磁通量φ隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖中的①~④所示,下列說法正確的是 ( )
A . 圖①有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),且大小恒定不變
B . 圖②產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一直在變大
C . 圖③在
5、0~t1時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是t1~t2時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的2倍
D . 圖④產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先變大再變小
8. (2分) (在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,將一水平放置的金屬棒以水平速度沿與桿垂直的方向拋出,設(shè)棒在運(yùn)動(dòng)過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),空氣阻力不計(jì),則金屬棒在做平拋運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)( )
A . 越來越大
B . 越來越小
C . 保持不變
D . 無法判斷
二、 多選題 (共4題;共12分)
9. (3分) (2019桂林模擬) 如圖所示,相距為d的兩水平直線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,均勻材質(zhì)制成的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<
6、d),質(zhì)量為m,總電阻為R?,F(xiàn)將線框從在磁場(chǎng)上方ab邊距L1為h處由靜止開始釋放,ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與剛穿出磁場(chǎng)時(shí)速度相同。則以下說法正確的是( )
A . ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
B . 線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程可能先加速后勻速運(yùn)動(dòng)
C . 線框穿過磁場(chǎng)區(qū)域過程產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd
D . 線框從剛下落到cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間t>
10. (3分) (2016高二上黑龍江期中) 截面積為S的導(dǎo)線中通有電流I,已知導(dǎo)線每單位體積中有n個(gè)自由電子,每個(gè)自由電子的電荷量是e,自由電子定向移動(dòng)的速率是v,則在時(shí)間△t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的自由電子數(shù)是( )
A
7、 . nSv△t
B . nv△t
C .
D .
11. (3分) (2018高二下魯?shù)槠谥? 如圖,由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd , 固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ , 在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動(dòng),滑動(dòng)過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計(jì)摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動(dòng)的過程中( )
A . PQ中電流先增大后減小
B . PQ兩端電壓先減小后增大
C . PQ上拉力的功率先減小后增大
D . 線框消耗的電功率先增大后減小
12. (3分) (2018
8、高二下魯?shù)槠谥? 某一電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件,在接線柱間以如圖所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個(gè)元件).為了確定各元件種類,小華同學(xué)把DIS計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與一直流電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)串聯(lián)后,分別將AB、BC、CD接入電路,閉合開關(guān),計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖象分別如圖A , B , C所示,則如下判斷中正確的是( )
A . AB間是電容器
B . BC間是電感線圈
C . CD間是電容器
D . CD間是定值電阻
三、 解答題 (共1題;共5分)
13. (5分) 如圖所示,用相同的均勻?qū)Ь€制成的兩
9、個(gè)圓環(huán)a和b,已知b的半徑2r是a半徑r的兩倍,若在a內(nèi)存在著隨時(shí)間均勻變化的磁場(chǎng),b在磁場(chǎng)外,M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U;若該磁場(chǎng)存在于b內(nèi),a在磁場(chǎng)外,M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大?(M、N在連接兩環(huán)的導(dǎo)線的中點(diǎn),該連接導(dǎo)線的長(zhǎng)度不計(jì)).
四、 綜合題 (共3題;共40分)
14. (15分) (2018高二上凌源期末) 矩形線圈長(zhǎng)20cm,寬10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5Ω.整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線框平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過,若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示,則:
(1) 穿過線圈的磁通量的變化率為________Wb/s;
(2) 線圈回路
10、中產(chǎn)的感應(yīng)電流為________A;
(3) 在1min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為________J.
15. (10分) (2019高三上麗水月考) 如圖1所示,一質(zhì)量為m=0.5kg的物體放在粗糙的水平桌面上,用輕繩通過定滑輪與一根導(dǎo)體棒AB相連。導(dǎo)體棒AB的質(zhì)量為M=0.1kg,電阻為零。整個(gè)金屬框架固定,且導(dǎo)體棒與金屬框架接觸良好,無摩擦。金屬框架只有CD部分有電阻R=0.05Ω,框架的寬度如圖d=0.2m。整個(gè)裝置部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0T,方向垂直金屬框架平面向里,導(dǎo)體框架內(nèi)通有電流I,方向ACDB。(水平面動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度取g=10m/s
11、2)
(1) 當(dāng)金屬框架中通的電流I=5A時(shí),物體靜止,求此時(shí)物體受到桌面的摩擦力大小?
(2) 進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如圖2所示,保持B0不變,在金屬框架上部另加垂直金屬框架向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萮=0.5 m,且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大,若此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率 =5 T/s,則回路中的電流大???
(3) 為了保持整個(gè)裝置靜止,需要在甲物體上放一個(gè)物體乙,求乙物體的質(zhì)量至少多大?
16. (15分) (2019河南模擬) 如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.5m,兩導(dǎo)軌上端通過一阻值R=5Ω的定值電阻連接,導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30,導(dǎo)軌內(nèi)上部有
12、方向垂直軌道面向上、面積S=0.2m2的有界均勻磁場(chǎng)忽略不計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B=kt2 , 式中k=5T/s2。導(dǎo)軌下部有足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域區(qū)域上邊界AB與導(dǎo)軌垂直磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0=2T,方向垂直軌道向下。一長(zhǎng)度恰等于導(dǎo)軌間距、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒MN置于兩磁場(chǎng)之間的無磁場(chǎng)區(qū)域,在t=0時(shí)由靜止釋放,經(jīng)時(shí)間t0金屬棒恰經(jīng)過AB位置,且始終在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做加速度恒為a=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,除R外其他電阻均,取g=10m/s2。試求:
(1) 金屬棒在ABCD區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流大小及方向;
(2) 金
13、屬棒在ABCD區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)的電流大小及方向;
(3) 在時(shí)刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達(dá)式(用含有t0及t的字母表示);
(4) 在時(shí)刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達(dá)式(用含有t0及t的字母表示);
(5) 根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,確定t0的數(shù)值
(6) 根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件,確定t0的數(shù)值
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參考答案
一、 單選題 (共8題;共16分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
二、 多選題 (共4題;共12分)
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
三、 解答題 (共1題;共5分)
13-1、
四、 綜合題 (共3題;共40分)
14-1、答案:略
14-2、答案:略
14-3、答案:略
15-1、
15-2、
15-3、
16-1、
16-2、
16-3、
16-4、
16-5、
16-6、