2020届高考物理二轮复习专题冲刺考前基础回扣练十三电磁感应定律及其应用含解析 4页

高考物理总复习 十三　电磁感应定律及其应用 ‎1. (人教版选修3－2 P14第6题改编)(多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁先后插向两环，同学们看到的现象及现象分析正确的是(　　)‎ A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 答案　BD 解析　条形磁铁插向右侧闭合金属圆环时，圆环中产生感应电动势和感应电流，磁铁对圆环有力的作用，横杆发生转动，B、D正确；条形磁铁插向左侧不闭合金属圆环时，圆环中产生感应电动势，但不产生感应电流，磁铁对圆环没有力的作用，横杆不发生转动，A、C错误。‎ ‎2. (人教版选修3－2 P9第7题改编)如图所示，固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t＝0时，磁感应强度为B0，此时MN到达的位置恰好使MbcN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流，从t＝0开始，磁感应强度B随时间t变化的示意图为(　　)‎ 答案　C 解析　为了使MN棒中不产生感应电流，即让MN - 4 -‎ 高考物理总复习 棒与线框组成回路的磁通量保持不变，所以B0l2＝B(l2＋lvt)，解得B＝＝，由数学知识可知C图正确，故选C。‎ ‎3. (人教版选修3－2 P21第4题改编)如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则(　　)‎ A．Q1＞Q2，q1＝q2 B．Q1＞Q2，q1＞q2‎ C．Q1＝Q2，q1＝q2 D．Q1＝Q2，q1＞q2‎ 答案　A 解析　由Q＝I2Rt得，Q1＝2Rt＝×＝，同理，Q2＝，又因为Lab＞Lbc，故Q1＞Q2。通过导体横截面的电荷量q＝Δt＝＝，故q1＝q2，所以A正确。‎ ‎4．图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是(　　)‎ A．图甲中，A1与L1的电阻值相同 B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流 C．图乙中，变阻器R与L2的电阻值相同 - 4 -‎ 高考物理总复习 D．图乙中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等 答案　C 解析　图甲中，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，所以断开开关S1之前，电路处于稳定状态时，流经L1的电流大于流经A1的电流，L1的电阻值小于A1的阻值，A、B错误；图乙中，闭合开关S2，最终完全相同的灯A2与A3的亮度相同，即最终A2与A3中的电流相同，所以变阻器R与L2的电阻值相同，C正确；闭合S2瞬间，L2对电流有阻碍作用，L2中电流小于变阻器R中电流，D错误。‎ ‎5．将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中，回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是(　　)‎ 答案　B 解析　根据Bt图象可知，在0～时间内，Bt图线的斜率为负且为定值，根据法拉第电磁感应定律E＝nS可知，该段时间圆环区域内感应电动势和感应电流是恒定的，由楞次定律可知，ab中电流方向为b→a，再由左手定则可判断ab边受到向左的安培力，且0～时间内安培力恒定不变，方向与规定的正方向相反；同理，‎ 在～T时间内，ab边所受安培力仍恒定不变，但方向与规定的正方向相同。综上可知，B正确。‎ ‎6. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成θ角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g。求：‎ - 4 -‎ 高考物理总复习 ‎(1)金属棒产生的感应电动势E；‎ ‎(2)通过电阻R的电流I的大小；‎ ‎(3)拉力F的大小。‎ 答案　(1)Bdv　(2)　(3)mgsinθ＋ 解析　(1)根据法拉第电磁感应定律得E＝Bdv。‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律得I＝＝。‎ ‎(3)导体棒的受力情况如图所示，根据平衡条件有F－F安－mgsinθ＝0，‎ 又因为F安＝BId＝，‎ 所以F＝mgsinθ＋。‎ - 4 -‎