山东专用2024年高考物理一轮复习专题十二电磁感应_应用集训含解析.docxVIP

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专题十二电磁感应

应用篇

【应用集训】

应用一涡流电磁阻尼和电磁驱动的应用

1.(2024北京房山二模,12)电磁炉具有无烟、无明火、无污染、不产生有害气体、无微波辐射、高效节能等优势。它是利用电流通过线圈产生磁场,当磁场的磁感线通过铁质锅底部时,即会产生多数小涡流,使锅体本身发热加热食物,下列说法中正确的是 ()

A.锅体可以用不导电的陶瓷制成

B.锅体中的涡流是由恒定的磁场产生的

C.恒定磁场越强,电磁炉的加热效果越好

D.提高磁场改变的频率,可提高电磁炉的加热效果

答案D

2.如图所示,使一个水平铜盘绕过其圆心的竖直轴OO转动,且假设摩擦等阻力不计,转动是匀速的。现把一个蹄形磁铁水平向左移近铜盘,则 ()

A.铜盘转动将变快

B.铜盘转动将变慢

C.铜盘仍以原来的转速转动

D.因磁极方向未知,无法确定

答案B

应用二电磁感应中滑轨类问题的分析方法

1.(2024山东滨州三模,16)如图甲所示,两根相距d=0.30m的平行光滑金属导轨,放置在倾角为θ=30°的斜面上,导轨下端接有电阻R1=1Ω,导轨电阻不计,匀强磁场的磁感应强度B=0.20T,方向垂直两导轨组成的平面,导轨上放一质量为m=40g的金属杆,金属杆阻值为R2=2Ω,受到沿斜面对上且与金属杆垂直的力F的作用,金属杆从静止起先沿导轨匀加速上滑。电阻R1两端电压U随时间t改变的关系如图乙所示。重力加速度取g=10m/s2。求:

(1)金属杆运动的加速度;

(2)2s时力F的大小。

答案(1)5m/s2(2)0.412N

2.如图所示,宽度为2d与宽度为d的两部分导轨连接良好固定在水平面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,长度分别为2d和d的导体棒甲和乙按如图的方式置于导轨上,已知两导体棒的质量均为m、两导体棒单位长度的电阻均为r0,现给导体棒甲以水平向右的初速度v0。假设导轨的电阻忽视不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽视不计,且两部分导轨足够长。求:

(1)当导体棒甲起先运动瞬间,甲、乙两棒的加速度大小;

(2)导体棒甲匀速时的速度大小;

(3)两导体棒从起先运动到刚匀速的过程中两导体棒发生的位移分别是x甲和x乙,试写出两导体棒的位移x甲和x乙之间的关系式。

答案(1)a甲=4B2dv03r0m

(3)2x甲-x乙=6

[老师专用题组]

【应用集训】

1.(2024上海杨浦期末)如图金属圆环P沿着速度v方向运动,且P中通以如图所示电流,则眼睛看到的金属环L和R中的电流方向是 ()

A.都是顺时针

B.都是逆时针

C.L顺时针,R逆时针

D.L逆时针,R顺时针

答案D依据安培定则可知,P中产生的磁场方向与速度方向相反,P向L靠近,穿过L的磁通量增大,依据楞次定律可知,L中电流为逆时针方向,P远离R,穿过R的磁通量减小,依据楞次定律可知,R中电流为顺时针方向,故D正确。

2.(2024山东青岛统一质检)物理课上,老师做了一个奇异的“跳环试验”。如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后。将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立即跳起。某同学另找来器材再探究此试验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的试验,下列四个选项中,导致套环未动的缘由可能是 ()

A.线圈接在了直流电源上

B.电源电压过高

C.所选线圈的匝数过多

D.所用套环的材料与老师的不同

答案D金属套环跳起来的缘由是开关S闭合时,套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用,线圈接在直流电源上时,金属套环也会跳起。电压越高、线圈匝数越多,S闭合时,金属套环跳起越明显,若套环是非导体材料,则套环不会跳起,故A、B、C选项错误,D选项正确。

3.(2024北京166中学考前测试)如图,电吉他的拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成,磁体产生的磁场使金属琴弦磁化,磁化的琴弦也有了磁性。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时,线圈中就会产生相应的电流,并最终还原为声音信号。下列说法正确的是 ()

A.若磁体失去磁性,电吉他仍能正常工作

B.换用尼龙材质的琴弦,电吉他仍能正常工作

C.琴弦振动的过程中,线圈中电流的方向不会发生改变

D.拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动信号转化为电信号

答案D若磁体失去磁性则无法产生电磁感应现象,因此电吉他不能正常工作,故A错误。电吉他不行以运用尼龙线做琴弦,若是尼龙线则不能构成回路,不会产生电磁感应现象,故B错误。琴弦振动时,琴弦的速度大小与方向均在不停地改变,故线圈中磁场的强弱在不停改变、通过线圈的磁通量不停地改变,可知线圈中产生感应电流的大小和方向均是不停改变