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知能专练(十) 电磁感应定律及应用
一、单项选择题
1.(2014·江苏高考)如图1所示,一正方形线圈的匝数为n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。在Δt时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B均匀地增大到2B。在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( )
图1
A.eq \f(Ba2,2Δt) B.eq \f(nBa2,2Δt)
C.eq \f(nBa2,Δt) D.eq \f(2nBa2,Δt)
2.(2014·吉林省实验中学模拟)如图2所示电路中,L是一电阻可忽略不计的电感线圈,a、b为L上的左右两端点,A、B、C为完全相同的三个灯泡,原来电键K是闭合的,三个灯泡均在发光。某时刻将电键K打开,则下列说法正确的是( )
图2
A.a点电势高于b点,A灯闪亮后缓慢熄灭
B.b点电势高于a点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭
C.a点电势高于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭
D.b点电势高于a点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭
3.(2013·新课标全国卷Ⅱ)如图3,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v -t图像中,可能正确描述上述过程的是( )
图3
图4
4.(2014·广东高考)如图5所示,上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置。小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部。则小磁块( )
图5
A.在P和Q中都做自由落体运动
B.在两个下落过程中的机械能都守恒
C.在P中的下落时间比在Q中的长
D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大
5. (2014·泰安模拟)如图6所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒,金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q。下列说法正确的是( )
图6
A.金属棒在导轨上做匀减速运动
B.整个过程中金属棒克服安培力做功为eq \f(1,2)mv2
C.整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为eq \f(qR,BL)
D.整个过程中电阻R上产生的焦耳热为eq \f(1,2)mv2
二、不定项选择题
6.(2014·山东高考)如图7,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是( )
图7
A.FM向右 B.FN向左
C.FM逐渐增大 D.FN逐渐减小
7.(2014·惠州模拟)如图8所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B中,一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F作用下作匀速运动,则在开关S( )
图8
A.闭合瞬间通过金属杆的电流增大
B.闭合瞬间通过金属杆的电流减小
C.闭合后金属杆先减速后匀速
D.闭合后金属杆先加速后匀速
8.(2014·淄博模拟)如图9所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3 m,LAD=0.2 m,总电阻为R=0.1 Ω。在直角坐标系xOy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.2sineq \f(10π,3)x(m),磁感应强度大小B=0.2 T。线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10 m/s水平向右做匀速直线运动
图9
A.线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向
B.线框中感应电动势的最大值为0.4 V
C.线框中感应电流有效值为4
D.线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048 J
三、计算题
9.(2013·江苏高考)如图10所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100,边长ab=1.0 m、bc=0.5 m,电阻r=2 Ω。磁感应强度B在0~1 s内从零均匀变化到0.2 T。在1~5 s内从0.2 T均匀变化到-0.2 T
图10
(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向;
(2)在1~5 s内通过线圈的电荷量q;
(3)在0~5 s内线圈产生的焦耳热Q。
10.(2014·嘉兴一模)如图11所示,两个相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上,导轨电阻不计,一根质量为m、长为L、电阻为3R的金属棒两端放于导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计。导轨下
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