高考物理二轮复习：专题十一　电磁感应B

PAGEPAGE5专题十一　电磁感应B(时间：45分钟)1．如图11－13所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则(　　)图11－13A．断开开关S，ab中有感应电流B．闭合开关S，ab中有感应电流C．无论断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流D．无论断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流2．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了一个寻找磁单极子的实验，他设想如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图11－14所示的超导线圈，那么从上向下看，超导线圈上将出现(　　)图11－14A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向持续流动的感应电流D．逆时针方向持续流动的感应电流图11－153．如图11－15所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L＝0.1m，处于垂直轨道平面的磁感应强度B＝10T的匀强磁场中．质量m＝0.1kg、电阻为R＝2Ω的金属杆ab接在两根导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取g＝10m/s2，当下落h＝0.8m时，开关S闭合．若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图象是图11－16中的(　　)A　　　　　B　　　　　C　　　　　D图11－16图11－174．如图11－17所示，导体圆环位于纸面内，O为圆心，环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两个磁场磁感应强度的大小相等、方向相反，且均与纸面垂直．导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触，在圆心和圆环间连有电阻R，杆OM以匀角速度ω逆时针转动，t＝0时恰好在图示位置．规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt变化的图象是图11－18中的(　　)A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D图11－185．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．有关电磁炉，下列说法中正确的是(　　)A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作C．金属或环保绝缘 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗6．如图11－19甲所示，闭合线圈置于磁场中，若磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，则图11－20中能正确反映线圈中感应电动势E随时间t变化的图象可能是(　　)　　　甲　　　　　　　　　　乙图11－19A　　　　　　B　　　　　C　　　　　　D图11－20图11－217．(双选)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图11－21所示，当磁场以eq\f(ΔB,Δt)的变化率增强时，则(　　)A．线圈中感应电流方向为acbdaB．线圈中产生的电动势E＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(l2,2)C．线圈中a点电势高于b点电势D．线圈中a、b两点间的电势差为eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(l2,2)8．(双选)如图11－22所示，弹簧上端固定，下端悬挂一根磁铁，磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m，电阻为R的闭合线圈．将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开，磁铁开始上下振动，线圈始终静止在水平面上，不计空气阻力，则以下说法正确的是(　　)图11－22A．磁铁能够不停地上下往返运动B．磁铁最终应当静止C．若线圈为超导线圈，磁铁最终将不会静止D．在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg，有时小于mg9．(双选)某学习小组设计了一种发电装置，如图11－23甲所示，图乙为其俯视图．将8块外形相同的磁铁交错放置组合成一个高h＝0.5m、半径r＝0.2m的圆柱体，其可绕固定轴OO′逆时针(俯视)转动，角速度ω＝100rad/s.设圆柱外侧附近每个磁场区域的磁感应强度大小均为B＝0.2T、方向都垂直于圆柱体侧表面．紧靠圆柱外侧固定一根与其等高、阻值R1＝0.5Ω的细金属杆ab，杆与轴OO′平行．图丙中阻值R＝1.5Ω的电阻与理想电流表A串联后接在杆a、b两端．下列说法正确的是(　　)图11－23A．电流表A的示数约为1.41AB．杆ab产生的感应电动势的有效值为2VC．电阻R消耗的电功率为2WD．在圆柱体转过一周的时间内，流过电流表A的总电荷量为零10．如图11－24甲所示，电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置，ON及RQ与水平面的倾角θ＝53°，水平导轨处于竖直向下的匀强磁场中，倾斜导轨处于平行轨道向下的磁场中，磁场的磁感应强度大小相同，两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上，与导轨垂直并始终接触良好．导体棒的质量m＝1.0kg，电阻R＝1.0Ω，长度L＝1.0m与导轨间距相同，棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5.现对ab棒施加一个方向向右，大小按乙图规律变化的力F的作用，同时由静止释放cd棒，则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动，g取10m/s2.求：(设解题涉及的过程中ab、cd两棒分别位于水平和倾斜轨道上)(1)ab棒的加速度大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)若已知在前2s内外力做功W＝30J，求这一过程中电路产生的焦耳热；(4)求cd棒达到最大速度所需的时间．图11－24 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 与解析1．B　[解析]两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，故A、C错误；若闭合开关S，两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感应电流，故B正确，D错误．2．D　[解析]N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向．3．D　[解析]开关S闭合时，金属杆的速度v＝eq\r(2gh)，感应电动势E＝BLv，感应电流I＝eq\f(E,R)，安培力F＝BIL，联立解出F＝2N；由于F>mg＝1N，故ab杆做减速直线运动，速度减小，安培力也减小，加速度越来越小，最后加速度减为零时做匀速运动，故选项D正确．4．C　[解析]旋转的导体棒在磁场中切割磁感线，产生电动势，由右手定则可判断：开始时电流方向由b向a，为负方向；后来磁场方向相反，电流方向为正方向．因为一个周期的时间内只有开始的eq\f(1,4)周期和第3个eq\f(1,4)周期内导体棒做切割磁感线运动，所以其他时间电路中无感应电流．选项C正确．5．A　[解析]涡流是高频交流电引起的电磁感应现象，故选项A正确，选项B错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成，利用涡流加热食物，故选项C、D错误．6．D　[解析]由磁感应强度变化图象知，在每个eq\f(1,4)周期内，磁通量都随时间均匀变化，根据法拉第电磁感应定律E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝S·eq\f(ΔB,Δt)得，感应电动势大小不变；根据楞次定律，每经一个eq\f(1,4)周期，感应电动势的方向变化一次，选项D正确．7．AB　[解析]由楞次定律可判断，感应电流的方向是逆时针方向，即沿acbda，A对；由法拉第电磁感应定律知，E＝Neq\f(ΔΦ,Δt)＝Neq\f(ΔB,Δt)·S＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(l2,2)，故B对；由安培定则可判断a点电势低于b点电势，C错；线圈中a、b两点间的电势差为U＝IU＝I·eq\f(R,2)＝eq\f(E,R)·eq\f(R,2)＝eq\f(ΔB,Δt)·eq\f(l2,4)，D错．8．BD　[解析]由能量守恒知，由于感应电流的产生，机械能转化为电能，所以磁铁最终处于静止状态A、C错，B对；又由楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁铁与线圈之间的相对运动，故磁铁与线圈之间有时相互排斥，有时相互吸引，D对．9．BD　[解析]圆柱体转过一周感应电动势经历4个周期，T＝eq\f(T0,4)＝eq\f(2π,4ω)＝eq\f(π,200)s．金属杆上感应电动势的大小为E＝Blv＝Bhrω＝2.0V，电流大小I＝eq\f(E,R＋R1)＝1A，电阻R的电功率为P＝I2R＝1.5W，选项A、C错误，选项B正确；电流在电流表中周期性变化，每个周期流过电流表A的总电荷量为零，选项D正确．10．(1)1m/s2(2)2T(3)18J(4)5s[解析](1)对ab棒受力分析知，滑动摩擦力f＝μN＝μmgab棒的速度v＝at感应电动势E＝BLv＝BLat电流I＝eq\f(E,2R)安培力FA＝BIL＝eq\f(B2L2at,2R)根据牛顿第二定律有F－f－FA＝ma解得F＝m(μg＋a)＋eq\f(B2L2at,2R)①由图乙知，t＝0时，F1＝6N代入①解得a＝eq\f(F1,m)－μg＝1m/s2.(2)当t＝2s时，F2＝10N代入①解得B＝eq\r(\f(2R[F2－mμg＋a],L2at))＝2T.(3)0～2s时间内，ab棒的位移s＝eq\f(1,2)at2＝2mab棒的速度v＝at＝2m/s由动能定理得W－μmgs－Q＝eq\f(1,2)mv2解得电路中产生的热量Q＝18J.(4)由左手定则知，cd棒受到的安培力垂直斜面向下对cd棒受力分析知N′＝FA＋mgcos53°滑动摩擦力f′＝μN′当mgsin53°＝f′时，cd棒速度最大，即mgsin53°＝μeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(B2L2at,2R)＋mgcos53°))解得t＝5s.