高考物理一轮总复习课后题课时规范练57 (2).docVIP

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课时规范练57

基础对点练

1.(法拉第电磁感应定律的应用)半径为R的圆形线圈共有n匝,总阻值为R0,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,如图所示,若初始的磁感应强度为B,在时间t内均匀减小为0,则通过圆形线圈的电流为()

A.nBπR2 B.nBπr2 C.πBr

答案D

解析由于线圈平面与磁场方向垂直,故穿过该面的磁通量为Φ=BS,半径为r的虚线范围内有匀强磁场,所以磁场的区域面积为S=πr2即Φ=πBr2,由E=nΔΦΔt及I=ER0

2.(法拉第电磁感应定律的应用)(全国甲卷)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的边长相等,如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,线框所在平面均与磁场方向垂直,正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为I1、I2和I3。则()

A.I1I3I2 B.I1I3I2

C.I1=I2I3 D.I1=I2=I3

答案C

解析设正方形的边长为2a,由几何关系可得,正方形的面积为S1=(2a)2,圆形的面积为S2=πa2,正六边形的面积为S3=6×12a×32a=332a2,三个线框的周长分别为D1=8a,D2=2πa,D3=6a,故根据法拉第电磁感应定律,有E=SΔBΔt,回路电阻R=ρDS,回路电流I=ER,解得I1

3.(电磁阻尼)(陕西西安检测)动感单车车轮处的结构示意图如图所示,金属飞轮外侧的磁体与车轮不接触,但是飞轮转动时,磁体会对飞轮产生电磁阻力。拉动旋钮拉线可改变飞轮与磁体的间距。下列做法能使飞轮受到的电磁阻力增大的是()

A.转速一定时,增大磁体和飞轮之间的距离

B.转速一定时,减小磁体和飞轮之间的距离

C.磁体和飞轮间的距离一定时,减小飞轮转速

D.保持飞轮转速及磁体与飞轮间距一定,将金属飞轮换为橡胶轮

答案B

解析飞轮在磁场中转动,其内部产生的涡流使飞轮受到安培力,阻碍飞轮与磁场间的相对运动。飞轮转速一定时,减小磁体和飞轮之间的距离可以增强阻尼效应,电磁阻力增大,A项错误,B项正确。磁体和飞轮之间的距离一定时,减小飞轮的转速,则阻尼效应减小,电磁阻力减小,C项错误。保持飞轮转速及磁体与飞轮间距一定,将金属飞轮换为橡胶轮,则不会发生电磁阻尼,电磁阻力消失,D项错误。

4.(法拉第电磁感应定律的应用)(广东汕头河溪中学模拟)如图甲所示,某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术,动手制作的一个“特斯拉线圈”。其原理图如图乙所示,线圈匝数为n,面积为S,若在t时间内,匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间内线圈两端的电势差的大小()

A.恒为S

B.恒为nS

C.从0均匀变化到S

D.从0均匀变化到nS

答案B

解析穿过线圈的磁感应强度均匀增加,产生恒定的电动势,由法拉第电磁感应定律得E=nΔΦΔt=nSΔBΔt=nS

5.(电磁感应定律中的电路分析)(河北卷)如图所示,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。导轨间距最窄处为一狭缝,取狭缝所在处O点为坐标原点。狭缝右侧两导轨与x轴夹角均为θ,一电容为C的电容器与导轨左端相连。导轨上的金属棒与x轴垂直,在外力F作用下从O点开始以速度v向右匀速运动,忽略所有电阻。下列说法正确的是()

A.通过金属棒的电流为2CBv2tanθ

B.金属棒到达x0时,电容器极板上的电荷量为CBvx0tanθ

C.金属棒运动过程中,电容器的上极板带负电

D.金属棒运动过程中,外力F做功的功率恒定

答案A

解析假设导体棒向右移动时间为Δt,则I=ΔQΔt=C·ΔUΔt=CB·2vΔttanθ·vΔt=2CBv2tanθ,故A正确;金属棒到达x0时,导体棒上产生的电动势为U=2Bx0vtanθ,由C=Q

素养综合练

6.(浙江卷)如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=kt的匀强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d(d?r),则()

A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向

B.圆管的感应电动势大小为kπ

C.圆管的热功率大小为πdh

D.轻绳对圆管的拉力随时间减小

答案C

解析穿过圆管的磁通量向上逐渐增加,根据楞次定律和安培定则可知,从上向下看,圆管中的感应电流为顺时针方向,选项A错误;根据法拉第电磁感应定律可得圆管中的感应电动势为E=ΔΦΔt=ΔBΔtπr2=kπr2

7.(广东深圳二模)在研究自感现象的实验中,将自感线圈、电阻和电流传感器按如图所示电路连接。闭合开关后,电流随时间变化的关系