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高考物理知识点总结《法拉第电磁感应定律及应用》考点巩固(2019年最新版)(十)
![]() 参考答案:CD 本题解析: 本题难度:简单 2、选择题 置入某磁场中的线圈位置、形状不变,穿过线圈的磁场感应强度随时间变化的关系如图所示,则该线圈中的感应电动势( ) |
参考答案:磁感线确定随时间均匀变化,变化率的绝对值相等,根据E=n△?△t=n△B?S△t知,感应电动势大小不变,故C正确,ABD错误;
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 高频焊接是一种常用的焊接方法,图1是焊接的原理示意图。将半径为r=10cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中,然后在线圈中通以高频变化电流,线圈产生垂直于工件所在平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示,t=0时刻磁场方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻R0=1.0×10-3W×m-1,焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍,焊接的缝宽非常小,不计温度变化对电阻的影响。
(1)求环形金属工件中感应电流的大小,在图3中画出感应电流随时间变化的i-t图象(以逆时针方向电流为正);
(2)求环形金属工件中感应电流的有效值;
(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热.
参考答案:(1)1.0?103A?
(2)816A?(3)1.13?103J
本题解析:(1)环形金属工件电阻为R=2prR0+9?2prR0=20prR0=6.28?10-3Ω
在0-2T/3时间内的感应电动势为
E==6.28V
电流为I==1.0?103A
由楞次定律得到电流方向逆时针
I-t关系图象如图4所示.
(2)设环形金属工件中电流的有效值为I效,在一个周期内
I效2RT=
解得:I效=A=816A
(3)在t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热为
而R"=9?2prR0=5.65?10-3Ω
解得:Q=I2R"t=1.13?103J
本题难度:一般
4、计算题 (15分)如图所示,宽度为L的足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨的两端连接阻值R的电阻.导轨所在空 间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量m的导体棒MN放在导轨上与导轨接触良好,导体棒的有效电阻也为R,导体棒与导轨间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.导体棒MN的初始位置与导轨最左端距离为L,导轨的电阻可忽略不计.
(1)若用一平行于导轨的恒定拉力F拉动导体棒沿导轨向右运动,在运动过程中保持导体棒与导轨垂直,求导体棒最终的速度;
(2)若导体棒的初速度为,导体棒向右运动L停止,求此过程导体棒中产生的焦耳热;
(3)若磁场随时间均匀变化,磁感应强度(k>0),开始导体棒静止,从t="0" 时刻起,求导体棒经过多长时间开始运动以及运动的方向.
参考答案:(1);(2)
;(3)运动时间
,导体棒将向左运动。
本题解析:(1)导体棒最终匀速运动,设最终速度为 (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
(2)由能量守恒定律得: (2分)
回路中产生的总焦耳热 (1分)
(2分)
(3) (1分)
(1分)
导体棒恰好运动时 (2分)
解得 (1分)
由楞次定律得导体棒将向左运动 (1分)
考点:感应电动势,受力分析,能量守恒,楞次定律。
本题难度:一般
5、选择题 法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机。铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。转动摇柄,使圆盘如图示方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,圆盘半径为l,圆盘匀速转动的角速度为ω。下列说法正确的是( )
A.圆盘产生的电动势为,流过电阻R 的电流方向为从b到a
B.圆盘产生的电动势为,流过电阻R 的电流方向为从a到b
C.圆盘产生的电动势为,流过电阻R 的电流方向为从b到a
D.圆盘产生的电动势为,流过电阻R 的电流方向为从a到b
参考答案:A
本题解析:圆盘产生的电动势为,由右手定则,选取其中的一个半径来判断,可知流过电阻R 的电流方向为从b到a,选项A正确。
考点:法拉第电磁感应定律.
本题难度:一般
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