高考物理一輪基礎復習: 專題40 法拉第電磁感應定律

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1、高考物理一輪基礎復習: 專題40 法拉第電磁感應定律 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 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)從勻強磁場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,不僅推動了電磁理論的發(fā)展,而且推動了電磁技術的發(fā)展,引領人類進入了電氣時代.下列器件工作時用到了磁生電原理的

2、是( ) A . 電飯煲 B . 指南針 C . 風力發(fā)電機 D . 電動機 3. (2分) (2017高二上中衛(wèi)期末) 如圖,足夠長的U型光滑金屬導軌平面與水平面成θ角(0<θ<90),其中MN與PQ平行且間距為L,導軌平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直,導軌電阻不計.金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑,并與兩導軌始終保持垂直且良好接觸,ab棒接入電路的電阻為R,當流過ab棒某一橫截面的電量為q時,棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過程中( ) A . 運動的平均速度大小為 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放置在勻強磁場中,磁感應強度大小為B , 方向平行于ab邊向上。當金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時,a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc。已知bc邊的長度為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,這時物體的速度是1

4、m/s,則下列說法中正確的是( ) A . 重力對物體做功5J B . 物體機械能增加5.5J C . 合外力對物體做功5.5J D . 手對物體做功0.5J 6. (2分) 如圖所示,要使金屬環(huán)C向線圈A運動,導線AB在光滑金屬導軌上應( ) A . 向右作加速運動 B . 向左作加速運動 C . 向右作減速運動 D . 向左作勻速運動 7. (2分) 穿過某閉合回路的磁通量φ隨時間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有感應電動勢,且大小恒定不變 B . 圖②產(chǎn)生的感應電動勢一直在變大 C . 圖③在

5、0~t1時間內(nèi)的感應電動勢是t1~t2時間內(nèi)感應電動勢的2倍 D . 圖④產(chǎn)生的感應電動勢先變大再變小 8. (2分) (在豎直向下的勻強磁場中,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,設棒在運動過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動,空氣阻力不計,則金屬棒在做平拋運動過程中產(chǎn)生的感應電動勢( ) 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磁場的邊界,磁場的磁感應強度為B,均勻材質(zhì)制成的正方形線框abcd邊長為L(L<

6、d),質(zhì)量為m,總電阻為R?,F(xiàn)將線框從在磁場上方ab邊距L1為h處由靜止開始釋放,ab邊剛進入磁場時速度與剛穿出磁場時速度相同。則以下說法正確的是( ) A . ab邊剛進入磁場時a點的電勢低于b點電勢 B . 線框進入磁場過程可能先加速后勻速運動 C . 線框穿過磁場區(qū)域過程產(chǎn)生的焦耳熱為2mgd D . 線框從剛下落到cd邊剛進入磁場的時間t> 10. (3分) (2016高二上黑龍江期中) 截面積為S的導線中通有電流I,已知導線每單位體積中有n個自由電子,每個自由電子的電荷量是e,自由電子定向移動的速率是v,則在時間△t內(nèi)通過導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磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ , 在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動,滑動過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中( ) 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元件).為了確定各元件種類,小華同學把DIS計算機輔助實驗系統(tǒng)中的電流傳感器(相當于電流表)與一直流電源、滑動變阻器、開關串聯(lián)后,分別將AB、BC、CD接入電路,閉合開關,計算機顯示的電流隨時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)存在著隨時間均勻變化的磁場,b在磁場外,M、N兩點間的電勢差為U;若該磁場存在于b內(nèi),a在磁場外,M、N兩點間的電勢差為多大?(M、N在連接兩環(huán)的導線的中點,該連接導線的長度不計). 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20cm,寬10cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5Ω.整個線圈平面內(nèi)均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過,若勻強磁場的磁感應強度B隨時間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體棒AB相連。導體棒AB的質(zhì)量為M=0.1kg,電阻為零。整個金屬框架固定,且導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。整個裝置部分處于勻強磁場內(nèi),磁感應強度B0=1.0T,方向垂直金屬框架平面向里,導體框架內(nèi)通有電流I,方向ACDB。(水平面動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度取g=10m/s

11、2) (1) 當金屬框架中通的電流I=5A時,物體靜止,求此時物體受到桌面的摩擦力大小? (2) 進一步探究電磁感應現(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磁場,磁場區(qū)域?qū)挾萮=0.5 m,且磁感應強度B隨時間均勻變大,若此時磁感應強度的變化率 =5 T/s,則回路中的電流大??? (3) 為了保持整個裝置靜止,需要在甲物體上放一個物體乙,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軌相距l(xiāng)=0.5m,兩導軌上端通過一阻值R=5Ω的定值電阻連接,導軌平面與水平面夾角為θ=30,導軌內(nèi)上部有

12、方向垂直軌道面向上、面積S=0.2m2的有界均勻磁場忽略不計磁感應強度大小B隨時間t的變化關系為B=kt2 , 式中k=5T/s2。導軌下部有足夠大的勻強磁場區(qū)域區(qū)域上邊界AB與導軌垂直磁場的磁感應強度大小B0=2T,方向垂直軌道向下。一長度恰等于導軌間距、質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒MN置于兩磁場之間的無磁場區(qū)域,在t=0時由靜止釋放,經(jīng)時間t0金屬棒恰經(jīng)過AB位置,且始終在勻強磁場中做加速度恒為a=2m/s2的勻加速直線運動,整個運動過程中金屬棒始終與導軌垂直并接觸良好,除R外其他電阻均,取g=10m/s2。試求: (1) 金屬棒在ABCD區(qū)域運動時的電流大小及方向; (2) 金

13、屬棒在ABCD區(qū)域運動時的電流大小及方向; (3) 在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達式(用含有t0及t的字母表示); (4) 在時刻t(t>t0)穿過回路的總磁通量的表達式(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)及相關條件,確定t0的數(shù)值 第 10 頁 共 10 頁 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、

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