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2016届二轮复习专题4第2讲电磁感应定律的综合应用集训作业要点
专题四
一、选择题(1~3题只有一项符合题目要求,4~6题有多项符合题目要求)
1.如图所示,线圈L与小灯泡A并联后接到电源上.先闭合开关S,稳定后,通过线圈的电流为I1,通过小灯泡的电流为I2.断开开关S,发现小灯泡闪亮一下再熄灭.则下列说法正确的是( )
A.I1<I2
B.I1=I2
C.断开开关前后,通过小灯泡的电流方向不变
D.断开开关前后,通过线圈的电流方向不变
解析: 开关S闭合稳定后,因为线圈的电阻较小,由并联电路的特征易知I1>I2,A、B错;开关S断开瞬间电源与线圈和小灯泡断开,线圈中的电流要发生突变,所以线圈中会感应出新的电动势阻碍原电流的减小,所以线圈中的电流方向不变,D对;断开瞬间因为线圈相当于电源与灯泡构成一个回路,流过灯泡的电流方向与开始时方向相反,C错.
答案: D
2.(2015·海南单科·2)如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为ε′.则等于( )
A. B.
C.1 D.
解析: 设折弯前导体切割磁感线的长度为L,ε=BLv;折弯后,导体切割磁感线的有效长度为L= =L,故产生的感应电动势为ε′=Blv=B·Lv=ε,所以=,B正确.
答案: B
3.如图所示,质量为m的金属线框A静置于光滑水平面上,通过细绳跨过定滑轮与质量为m的物体B相连,图中虚线内为一水平匀强磁场,d表示A与磁场左边界的距离,不计滑轮摩擦及空气阻力,设B下降h(h>d)高度时的速度为v,则以下关系中能够成立的是( )
A.v2=gh
B.v2=2gh
C.A产生的热量Q=mgh-mv2
D.A产生的热量Q=mgh-mv2
解析: 由于线框在磁场内的运动情况未知,故不能判断v与h的具体关系,故A、B错误;根据题意,线框A进入磁场的过程克服安培力做功,线框A产生的热量为Q,对A、B构成的系统,在B下降h高度的过程中,据能量转化与守恒定律有mgh=×2mv2+Q,故选项C正确.
答案: C
4.如图所示,水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接,并可一同绕圆盘中心轴线自由转动.a接线柱通过导线与金属杆连通,b接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好 ,方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆盘,则( )
A.若使圆盘沿图示方向转动,b接线柱电势高、a接线柱电势低
B.若使圆盘沿图示方向转动,a接线柱电势高、b接线柱电势低
C.若使a接电源正极、b接电源负极,圆盘将沿图示方向转动
D.若使b接电源正极、a接电源负极,圆盘将沿图示方向转动
解析: 若使圆盘沿图示方向转动,根据右手定则,切割磁感线的导体相当于电源,在电源内部电流从低电势流到高电势,a接线柱电势高,b接线柱电势低,选项A错误,选项B正确;若a接电源正极、b接电源负极,根据左手定则,圆盘在安培力作用下将沿图示方向转动,选项C正确;若b接电源正极、a接电源负极,根据左手定则,圆盘在安培力作用下将沿与图示方向相反方向转动,选项D错误.
答案: BC
5.如图,倾角为α的斜面上放置着光滑导轨,金属棒KN置于导轨上,在以ab和cd为边界的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直导轨平面向上.在cd左侧的无磁场区域cdPM内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内.当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始向下运动后,则下列说法正确的是( )
A.圆环L有收缩趋势
B.圆环L有扩张趋势
C.圆环内产生的感应电流变小
D.圆环内产生的感应电流不变
解析: 由于金属棒KN在重力的作用下向下运动,则KNMP回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于轨道平面向外的磁场,随着金属棒向下加速运动,圆环的磁通量将增加,依据楞次定律可知,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环磁通量的增加;又由于金属棒向下运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小.
答案: AC
6.有一个粗细均匀、边长为L、电阻为3r的光滑正三角形金属环ABC水平放置在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,其俯视图如图所示,一根长为L、电阻为2r的金属棒ab始终紧贴金属环以速度v平行底边BC向顶点A匀速平动,当金属棒运动到图示环的位置(正三角形中位线)时,下列说法中正确的是( )
A.a、b两点间电势差为Uab=BLv
B.环的边BC中的电流为
C.金属棒所受安培力大小为
D.外力对金属棒的功率为
解析: 金属棒运动时切割磁感线,由右手定则可知a点电势高,当运动到图示中位线时,cd相当于电源,产生电动势为
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