【物理】2020届二轮复习分层突破练12　电磁感应规律及综合应用作业

【物理】2020届二轮复习分层突破练12　电磁感应规律及综合应用作业

专题分层突破练12　电磁感应规律及综合应用 A组 ‎ 　　　　　　　　　　　　　‎ ‎1.(2019河北承德二中测试)如图所示,用相同导线绕成的两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r,圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,若磁场的磁感应强度均匀增大,开始时的磁感应强度不为0,则(　　)‎ A.任意时刻,穿过a、b两线圈的磁通量之比均为1∶4‎ B.a、b两线圈中产生的感应电动势之比为1∶2‎ C.a、b两线圈中产生的感应电流之比为4∶1‎ D.相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2∶1‎ ‎2.‎ 如图甲所示,用一根横截面积为S,电阻率为ρ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,t=0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里,磁场磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,则0~t1时间内(　　)‎ A.圆环中产生感应电流的方向为逆时针 B.圆环中产生感应电流的方向先顺时针后是逆时针 C.圆环一直具有扩张的趋势 D.圆环中感应电流的大小为B‎0‎rS‎4t‎0‎ρ ‎3.(2019山西名校联盟测试)如图所示,光滑水平面内有一正方形导体线框abcd,置于垂直水平面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框的ab边平行磁场边界MN,线框以垂直于MN的速度v匀速进入磁场,线框进入磁场过程中,产生的焦耳热为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1,若线框以速度2v匀速进入磁场,进入磁场过程中,产生的焦耳热为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则下列选项正确的是(　　)‎ A.Q2=2Q1,q2=2q1 B.Q2=2Q1,q2=q1‎ C.Q2=Q1,q2=q1 D.Q2=4Q1,q2=2q1‎ ‎4.如图所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向内的匀强磁场,左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框,线框斜边长为l,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向,其感应电流i随位移x变化的图象正确的是(　　)‎ ‎5.(2019山东烟台统考)如图所示的直流电路中,当开关S1、S2都闭合时,三个灯泡L1、L2、L3的亮度关系是L1>L2>L3。电感L的电阻可忽略,D为理想二极管。现断开开关S2,电路达到稳定状态时,再断开开关S1,则断开开关S1的瞬间,下列判断正确的是(　　)‎ A.L1逐渐变暗,L2、L3均先变亮然后逐渐变暗 B.L2立即熄灭,L1、L3均逐渐变暗 C.L1、L2、L3均先变亮然后逐渐变暗 D.L1逐渐变暗,L2立即熄灭,L3先变亮然后逐渐变暗 ‎6.(多选)如图所示,在光滑水平面内,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,一正方形金属线框质量为m,电阻为R,边长为L,从虚线处进入磁场时开始计时,在外力作用下,线框由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域,t1时刻线框全部进入磁场,规定顺时针方向为感应电流I的正方向,外力大小为F,线框中电功率的瞬时值为P,通过导体横截面的电荷量为q,其中P-t和q-t图象均为抛物线,则这些量随时间变化的图象正确的是(　　)‎ ‎7.(多选)如图甲所示,在足够长的光滑的斜面上放置着金属线框,垂直于斜面方向的匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示(规定垂直斜面向上为正方向)。t=0时刻将线框由静止释放,在线框下滑的过程中,下列说法正确的是(　　)‎ A.线框中产生大小、方向周期性变化的电流 B.MN边受到的安培力先减小后增大 C.线框做匀加速直线运动 D.线框中产生的焦耳热等于其机械能的损失 B组 ‎8.‎ ‎(多选)如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为B,导轨电阻不计。质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当金属棒ab下滑距离s时,速度大小为v,则在这一过程(　　)‎ A.金属棒ab运动的平均速度大小为‎1‎‎2‎v B.通过金属棒ab某一横截面的电荷量为BLsR C.金属棒ab受到的最大安培力为B‎2‎L‎2‎vR D.金属棒ab克服安培力做功为mgssin θ-‎1‎‎2‎mv2‎ ‎9.(多选)(2019湖北八校二联)如图,xOy平面为光滑水平面,现有一长为d宽为L的线框MNPQ在外力F作用下,沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动,空间存在竖直方向的磁场,磁感应强度B=B0cosπdx(式中B0为已知量),规定竖直向下方向为磁感应强度正方向,线框电阻为R,t=0时刻MN边恰好在y轴处,则下列说法正确的是(　　)‎ A.外力F为恒力 B.t=0时,外力大小F=‎‎4B‎0‎‎2‎L‎2‎vR C.通过线框的瞬时电流i=‎‎2B‎0‎LvcosπvtdR D.经过t=dv,线框中产生的电热Q=‎‎2B‎0‎‎2‎L‎2‎vdR ‎10.如图,金属平行导轨MN、M'N'和金属平行导轨PQR、P'Q'R'分别固定在高度差为h(数值未知)的水平台面上。导轨MN、M'N'左端接有电源,MN与M'N'的间距为L=0.10 m,线框空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B1=0.20 T;平行导轨PQR与P'Q'R'的间距为L=0.10 m,其中PQ与P'Q'是圆心角为60°、半径为r=0.50 m的圆弧导轨,QR与Q'R'是水平长直导轨,QQ'右侧有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.40 T。导体棒a质量m1=0.02 kg,电阻R1=2.0 Ω,放置在导轨MN、M'N'右侧N'N边缘处;导体棒b质量m2=0.04 kg,电阻R2=4.0 Ω,放置在水平导轨某处。闭合开关K后,导体棒a从NN'水平抛出,恰能无碰撞地从PP'处以速度v1=2 m/s滑入平行导轨,且始终没有与棒b相碰。重力加速度g取10 m/s2,不计一切摩擦及空气阻力。求:‎ ‎(1)导体棒b的最大加速度;‎ ‎(2)导体棒a在磁场B2中产生的焦耳热;‎ ‎(3)闭合开关K后,通过电源的电荷量q。‎ 专题分层突破练12　电磁感应 规律及综合应用 ‎1.D　解析 任意时刻,穿过a、b两线圈的磁感线条数相等,故磁通量之比为1∶1,故A错误。根据法拉第电磁感应定律得:E=ΔBΔtS,S=πr2,因为S相等,ΔBΔt也相等,所以a、b两线圈中产生的感应电动势相等,感应电动势之比为1∶1,故B错误。线圈a、b的半径分别为r和2r,周长之比为1∶2,电阻之比为1∶2,根据欧姆定律知I=ER,得a、b两线圈中产生的感应电流之比为2∶1,故C错误。根据焦耳定律得Q=E‎2‎Rt,相同时间内a、b两线圈产生的热量之比为2∶1,故D正确。‎ ‎2.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方向,故A、B错误;由楞次定律的“来拒去留”可知,0~t0为了阻碍磁通量的减小,线圈有扩张的趋势,t0~t1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=B‎0‎πr‎2‎‎2‎t‎0‎,感应电流I=ER‎=B‎0‎πr‎2‎‎2‎t‎0‎·Sρ·2πr=‎B‎0‎rS‎4t‎0‎ρ,故D正确。‎ ‎3.B　解析 根据I=BLvR及F=BIL可得F=B‎2‎L‎2‎vR,安培力做的功转化为电能,然后转化为焦耳热,由Q=W=FL=B‎2‎L‎3‎vR可知产生的焦耳热与速度成正比,所以Q2=2Q1;根据q=BL‎2‎R可知,通过线框导体横截面的电荷量与线框速度无关,q2=q1,选项B正确。‎ ‎4.B　解析 线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,根据楞次定律知回路中产生逆时针的电流,并且电流随着有效切割长度的增加而增加,当两个图形完全重合时电流达到最大值。当线圈继续向右运动时穿过线圈的磁通量开始减小,由楞次定律知此过程电流方向为顺时针,且随着有效切割长度的减小而减小,故B正确。‎ ‎5.D　解析 当开关S1、S2都闭合时,三个灯泡L1、L2、L3的亮度关系是L1>L2>L3,对应的实际功率的关系有P1>P2>P3,根据P=U‎2‎R有R1

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