2020版高考物理教科版大一轮复习练习:第十章 电磁感应 本章综合能力提升练 Word版含解析.pdf
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1、本章综合能力提升练本章综合能力提升练 一、单项选择题 1.下列没有利用涡流的是( ) A.金属探测器 B.变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯 C.用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 D.磁电式仪表的线圈用铝框做骨架 答案 B 解析 金属探测器、真空冶炼炉都是利用涡流现象工作的,磁电式仪表利用涡流能让指针快 速稳定,也是利用涡流现象,变压器中的硅钢片是为了防止涡流产生铁损. 2.如图 1 所示,金属棒 ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒 ab 在匀强磁场 B 中沿 导轨向右运动,则( ) 图 1 A.ab 棒不受安培力作用 B.ab 棒所受安培力的方向向右 C.ab 棒向右运动速度 v 越大,所
2、受安培力越大 D.螺线管产生的磁场,A 端为 N 极 答案 C 解析 金属棒 ab 沿导轨向右运动时,安培力方向向左,“阻碍”其运动,选项 A、B 错误; 金属棒 ab 沿导轨向右运动时,感应电动势 EBlv,感应电流 I ,安培力 FBIl, E R B2l2v R 可见,选项 C 正确 ; 根据右手定则可知,流过金属棒 ab 的感应电流的方向是从 b 流向 a,所 以流过螺线管的电流方向是从 A 端到达 B 端, 根据右手螺旋定则可知, 螺线管的 A 端为 S 极, 选项 D 错误. 3.在水平面内有一固定的 U 形裸金属框架,框架上静止放置一根粗糙的金属杆 ab,整个装置 放在竖直方向的
3、匀强磁场中,如图 2 所示.下列说法中正确的是( ) 图 2 A.只有当磁场方向向上且增强,ab 杆才可能向左移动 B.只有当磁场方向向下且减弱,ab 杆才可能向右移动 C.无论磁场方向如何,只要磁场减弱,ab 杆就可能向右移动 D.当磁场变化时,ab 杆中一定有电流产生,且一定会移动 答案 C 解析 由楞次定律可知, 当闭合回路的磁通量增大时, 导体棒将向左移动, 阻碍磁通量的增加, 当闭合回路的磁通量减小时,导体棒将向右移动,以便阻碍磁通量的减小,与磁场方向无关, 故选 C. 4.(2017天津理综3)如图 3 所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻 R.金 属棒 ab 与两
4、导轨垂直并保持良好接触, 整个装置放在匀强磁场中, 磁场方向垂直于导轨平面 向下.现使磁感应强度随时间均匀减小,ab 始终保持静止,下列说法正确的是( ) 图 3 A.ab 中的感应电流方向由 b 到 a B.ab 中的感应电流逐渐减小 C.ab 所受的安培力保持不变 D.ab 所受的静摩擦力逐渐减小 答案 D 解析 金属棒 ab、电阻 R、导轨构成闭合回路,磁感应强度均匀减小(k 为一定值),则 B t 闭合回路中的磁通量减小,根据楞次定律,可知回路中产生顺时针方向(从上向下看)的感应 电流, ab 中的电流方向由 a 到 b, 故 A 错误 ; 根据法拉第电磁感应定律, 感应电动势 E t
5、 kS,回路面积 S 不变,即感应电动势为定值,回路中的总电阻不变,所以 ab 中的电 BS t 流大小不变,故 B 错误;安培力 FBIL,电流大小和金属棒长度不变,磁感应强度减小, 则安培力减小,故 C 错误;金属棒处于静止状态,所受合力为零,对其受力分析,水平方向 静摩擦力 Ff与安培力 F 等大反向,安培力减小,则静摩擦力减小,故 D 正确. 5.(2018福建省龙岩市一模)如图 4 甲所示, 用一根横截面积为 S、 电阻率为 的硬质导线做成 一个半径为 r 的圆环,ab 为圆环的直径.在 ab 的右侧存在一个足够大的匀强磁场,t0 时刻 磁场方向垂直于竖直圆环平面向里, 磁场磁感应强
6、度 B 随时间 t 变化的关系图像如图乙所示, 则 0t1时间内( ) 图 4 A.圆环中产生的感应电流的方向为逆时针 B.圆环中产生的感应电流的方向先是顺时针后是逆时针 C.圆环一直具有扩张的趋势 D.圆环中感应电流的大小为B 0rS 4t0 答案 D 解析 磁通量先向里减小再向外增加,由楞次定律“增反减同”可知,线圈中的感应电流方向一 直为顺时针,故A、B 错误;由楞次定律的“来拒去留”可知,0t0时间内,为了阻碍磁通量的 减小,线圈有扩张的趋势,t0t1时间内为了阻碍磁通量的增大,线圈有缩小的趋势,故C 错误; 由法拉第电磁感应定律得E,感应电流I ,故D 正确. BS圆环 2t B0r
7、2 2t0 E R B0r2 2t0 S 2r B0rS 4t0 6.如图 5,直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向平行于 ab 边向上.当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时,a、b、c 三点的电势分别为 a、b、c. 已知 bc 边的长度为 l.下列判断正确的是( ) 图 5 A.ac,金属框中无电流 B.bc,金属框中电流方向沿 abca C.Ubc Bl2,金属框中无电流 1 2 D.Ubc Bl2,金属框中电流方向沿 acba 1 2 答案 C 解析 金属框 abc 平面与磁场平行,转动过程中磁通量始终为零,所以无感应电流产生,选 项B、 D错误
8、.转动过程中bc边和ac边均切割磁感线, 产生感应电动势, 由右手定则判断ac, bc,选项 A 错误.由转动切割产生感应电动势的公式得 Ubc Bl2,选项 C 正确. 1 2 7.(2018湖南省株洲市第二次质检)如图 6, 沿东西方向站立的两同学(左西右东)做 “摇绳发电” 实验:把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计(零刻度在表盘中央)的两个接线柱上,形成 闭合回路,然后迅速摇动 MN 这段“绳”.假设图中情景发生在赤道,则下列说法正确的是 ( ) 图 6 A.当“绳”摇到最高点时,“绳”中电流最大 B.当“绳”摇到最低点时,“绳”受到的安培力最大 C.当“绳”向下运动时,N 点电势比
9、M 点电势高 D.摇“绳”过程中,灵敏电流计指针的偏转方向不变 答案 C 解析 当“绳”摇到最高点时,绳转动的速度与地磁场方向平行,不切割磁感线,没有感应 电流,故 A 错误;当“绳”摇到最低点时,“绳”转动的速度与地磁场方向平行,不切割磁 感线,没有感应电流,“绳”不受安培力,故 B 错误.当“绳”向下运动时,地磁场向北,根 据右手定则判断可知,“绳”中 N 点电势比 M 点电势高,故 C 正确;在摇“绳”过程中, 当“绳”向下运动和向上运动时,“绳”切割磁感线的方向变化,则感应电流的方向变化, 即灵敏电流计指针的偏转方向改变,选项 D 错误. 二、多项选择题 8.(2018河南省濮阳市第三
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