【2017年整理】2016届高考物理二轮复习 专题整合突破四 电路和电磁感应 第11讲 电磁感应规律及应用素能特训.doc

电磁感应规律及应用 一、选择题(本题共8小题，每小题8分，共64分，其中1～5为单选题，6～8为多选题) 1．[2015·新疆维吾尔自治区检测]如图所示，用粗细均匀、电阻率相同的导线绕制的直角边长为l或2l的四个闭合导体线框a、b、c、d，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，在每个线框刚进入磁场时，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud。下列判断正确的是(　　) A．UaUbUcUd　　B．UaUbUdUc C．Ua＝UbUc＝Ud D．UbUaUdUc 答案　B 解析 由电阻定律，各个线框的电阻分别为Ra＝ρ，Rb＝ρ、Rc＝ρ、Rd＝，设线框刚进入磁场时的速度为v，各线框MN边有效切割长度分别为l、l、2l、2l，各线框MN边的内阻分别为ra＝ρ、rb＝ρ、rc＝ρ、rd＝ρ，则各边产生的感应电动势分别为Ea＝Blv、Eb＝Blv、Ec＝2Blv、Ed＝2Blv，由闭合电路欧姆定律知，各线框中的感应电流分别为Ia＝、Ib＝、Ic＝、Id＝，M、N两点间的电压分别为Ua＝Ea－Iara、Ub＝Eb－Ibrb、Uc＝Ec－Icrc、Ud＝Ed－Idrd，分别代入数据，可知UaUbUdUc，故选项B正确，其他选项错误。 2．[2015·南昌一模]如图所示，abcd是边长为L，每边电阻均相同的正方形导体线框，今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。线框b点在O位置时开始计时，则在t＝时间内，a、b二点的电势差U随时间t的变化图线为(　　) 答案　D 解析　t＝L/v时刻，ab边完全进入磁场，电动势E＝BLv，ab间的电压等于路端电压，Uab＝BLv，C错误；t＝时刻，线框完全进入磁场，ab间的电压等于电动势E，A、B错误，只有D正确。 3．[2015·唐山一模]如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ac＝l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻磁感应强度大小相同的匀强磁场区域，整个过程中线框中感应电流图象为(取顺时针方向为正方向)(　　) 答案　B 解析　当b点到左边界时，切割磁感线有效长度最大，故此时感应电流为Imax，方向为顺时针方向；当b点到达两磁场边界时，在左、右两部分磁场中线框有效长度均有最大值，由右手定则可知，左、右磁场在线框中产生的感应电流方向均为逆时针方向，故感应电流最大值为2Imax，只有B项正确。 4. [2015·福建高考]如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　　) A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 答案　C 解析　导体棒产生的电动势为E＝BLv，其等效电路如图所示，总电阻为R总＝R＋＝R＋，在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中，总电阻先增大后减小，总电流先减小后增大，所以A项错误；PQ两端电压为路端电压U＝E－IR，即先增大后减小，所以B项错误；拉力的功率等于克服安培力做功的功率，有P安＝IE，先减小后增大，所以C项正确；根据功率曲线可知当外电阻＝R时输出功率最大，而外电阻先由小于R开始增加到R，再减小到小于R的某值，所以线框消耗的功率先增大后减小，又再增大再减小，所以D项错误。 5．[2015·辽宁五校联考]如图所示，边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd，其所在平面与磁场方向垂直，导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上，导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场，到整个导线框离开磁场区域的过程中，下列说法正确的是(　　) A．导线框进入磁场区域时产生顺时针方向的感应电流 B．导线框中有感应电流的时间为 C．导线框的bd对角线有一半进入磁场时，整个导线框所受安培力大小为 D．导线框的bd对角线有一半进入磁场时，导线框a、c两点间的电压为 答案　D 解析　根据楞次定律，线框刚进入磁场时，线框中的磁通量增加，感应出的磁场方向与原磁场方向相反，线框中的电流方向为逆时针方向，A错；线框中有电流的时间为线框进入磁场过程及线框离开磁场过程，所以总的时间为t＝，B错；bd边有一半进入磁场时，产生的感应电流大小为I＝，F安＝＝，C错；bd边有一半进入磁场时，产生感应电动势大小为E＝BLv，ac部分电阻占电路总电阻的一半，Uac＝，D正确。 6．[2015·廊坊模拟]如图所示，竖直面内有一