《备考指南一轮 物理 》课件_第10章 第2讲.doc

第十章第2讲

知识巩固练习

1．(2018年浦东区三模)如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看()

A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3V

B．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3V

C．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V

D．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V

【答案】C

【解析】根据右手螺旋定则可知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下．当磁场均匀增大时，根据楞次定律可知，感应电流的方向是逆时针方向．E＝eq\f(ΔBS,Δt)＝eq\f(0.2×0.01,1)V＝2×10－3V.故C正确．

2．(2019届盐城三模)如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接．线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示(以图示方向为正方向)．t＝0时刻，平行板电容器间一带正电的粒子(重力可忽略不计)由静止释放．假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响．下列粒子在板间运动的速度图像和位移图像(以向上为正方向)正确的是()

ABCD

【答案】C

3．(2019年西城二模)如图甲所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示．下列关于ab边所受安培力随时间变化的F－t图像(规定安培力方向向右为正)正确的是()

ABCD

【答案】C

【解析】由楞次定律可知，感应电流的方向为adcba.根据电磁感应定律有E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)S，根据I＝neq\f(ΔB,RΔt)S，电流为定值．根据左手定则，ab边所受安培力的方向向右．由F＝BIL可知，安培力均匀增加，C正确．

4．(2020届浙江名校模拟)如图所示装置，电源的电动势为E＝8V，内阻r1＝0.5Ω，两光滑金属导轨平行放置，间距为d＝0.2m．导体棒ab用等长绝缘细线悬挂并刚好与导轨接触，ab左侧为水平直轨道，右侧为半径R＝0.2m的竖直圆弧导轨，圆心恰好为细线悬挂点，整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B＝0.5T的匀强磁场中．闭合开关后，导体棒沿圆弧运动．已知导体棒的质量为m＝0.06kg，电阻r2＝0.5Ω，不考虑运动过程中产生的反电动势，则()

A．导体棒ab所受的安培力方向始终与运动方向一致

B．导体棒在摆动过程中所受安培力F＝8N

C．导体棒摆动过程中的最大动能0.8J

D．导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°

【答案】D

【解析】当闭合开关S后，导体棒中电流方向始终从a到b，所受安培力方向向右，而导体棒沿圆弧摆动，故A错误；导体棒沿圆弧摆动过程中的电流I＝eq\f(E,r1＋r2)＝eq\f(8,0.5＋0.5)A＝8.0A，导体棒受到的安培力F＝BId＝0.5×8.0×0.2N＝0.8N，故B错误；导体棒受到的重力与安培力的合力大小F合＝eq\r(0.82＋0.62)N＝1.0N，合力与竖直方向的夹角tanθ＝eq\f(4,3)，θ＝53°，故导体棒ab速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°，由动能定理得，导体棒在摆动过程中的最大动能Ekm＝FRsin53°－mgR(1－cos53°)＝0.08J，故C错误，D正确．

5．(2018年湖北期末)高考使用的金属探测器，是在考生入场前统一使用的合法预防考生作弊的辅助检测设备．其结构原理图可简化为下图．探测器运用的是电磁感应原理，发射线圈(外环)产生垂直于线圈平面、大小和方向交替变化的磁场，内环线圈是接收线圈，用来收集被查金属目标发出的磁场(接收线圈能完全屏蔽发射线圈产生的磁场)．随着磁场方向的反复变化，它会与所遇的任何导体物发生作用，导致目标物自身也会产生微弱的磁场，来自目标物的磁场进入内环线圈被接收到后，检测器会发出报警声．某一时刻发射线圈发射一向下的磁场，则下列说法正确的是()

A．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中产生的涡流俯视时呈顺时针方向

B．如果发射线圈发射的向下磁场增强，则金属物中涡流产生的磁场也增强

C．金属物发出的磁场穿过接收线圈时，在接收线圈中会产生一个微弱的电流，探测器相应的元件就是依据这一信号电