高中物理高考知识点《电磁感应》试题强化练习(2019年最新版)(二)
2019-07-11 03:49:27
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1、选择题 如图所示,矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,沿着OO′方向观察,线圈沿逆时针方向转动。已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈匝数为n,ab边的边长为l1,ad边的边长为l2,线圈电阻为R,转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时
A.线圈中感应电流的方向为abcda B.线圈中的感应电动势为 C.穿过线圈的磁通量的变化率最大 D.线圈ad边所受安培力的大小为
参考答案:C
本题解析:根据右手定则或者楞次定律,可知线圈中感应电流的方向为adcba,故A错误 穿过线圈的磁通量的变化率最大,线圈中的感应电动势达到最大值,故B错误C正确 线圈ad边所受安培力的大小,故D错误 故选C
本题难度:简单
2、选择题 关于能量和电机,下列表述正确的是 ( ) A.能量可以从一种形式转化为另一种形式 B.能量可以从一个物体转移到另一个物体 C.电机实现了电能与其他形式能源的相互转换 D.电机就是指发电机
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参考答案:ABC
本题解析:电机可以将能量可以从电能转化为动能,作为电动机.故A正确.当发电机带动电动机时,能量可以从一个物体转移到另一个物体.故B正确.电机依据电磁感应定律实现了电能与其他形式能源的相互转换.故C正确.电机是指发电机和电动机.故D错误. 故选ABC. 考点:本题考查对日常生产和生活中电机的理解能力. 点评:发电机和电动机本质结构没有多大差别,都称为马达.
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,两足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置,与水平面间的夹角为θ=37°,两导轨之间距离为L=0.2m,导轨上端m、n之间通过导线连接,有理想边界的匀强磁场垂直于导轨平面向上,虚线ef为磁场边界,磁感应强度为B=2.0T.一质量为m=0.05kg的光滑金属棒ab从距离磁场边界0.75m处由静止释放,金属棒接入两轨道间的电阻r=0.4Ω,其余部分的电阻忽略不计,ab、ef均垂直导轨.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求: (1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度; (2)ab棒运动过程中的最大加速度.
参考答案:(1)ab受到的安培力F=BIL=B2L2vr, ab做匀速直线运动,由平衡条件得: B2L2vr=mgsinθ,解得:v=0.75m/s; (2)从ab棒开始运动到刚进入磁场过程中, 由机械能守恒定律得:mgssinθ=12mv′2, 解得:v′=3m/s, 此时ab棒受到的安培力: F′=B2L2v′r=22×0.22×30.4=1.2N, 重力沿斜面方向的分力:G1=mgsinθ=0.3N, F′>G1,ab棒进入磁场后做减速运动, 受到的安培力减小,当安培力与重力的分力相等时做匀速运动, 因此当ab棒刚进入磁场时加速度最大, 由牛顿第二定律得:F′-G1=ma, 解得:a=18m/s2,方向平行于斜面向上; 答:(1)ab棒最终在磁场中匀速运动时的速度为0.75m/s;(2)ab棒运动过程中的最大加速度大小为18m/s2,方向沿导轨斜面向上.
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨所在的区域有垂直导轨平面的匀强磁场(图中未画出)。两导体棒a、b质量分别为ma、mb;电阻分别为Ra、Rb(导轨电阻不计),初始时导体棒a、b均垂直于导轨静止放置,某一瞬时给b一个垂直于棒向右的冲量I,使其沿导轨向右运动,待运动稳定后,求:这一过程中导体棒a中产生的焦耳热。
参考答案:I="mbvb?" mbvb=(ma+mb)v共 Q总= Qa=
本题解析:略
本题难度:一般
5、计算题 如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求:
(1)磁感应强度B; (2)杆下落0.2 m过程中通过电阻R2的电荷量q.
参考答案:(1) 2 T. (2) 0.05 C.
本题解析:(18分) (1)由图象知,杆自由下落距离是0.05 m,当地重力加速度g=10 m/s2,则杆进入磁场时的速度v==1 m/s (2分) 由图象知,杆进入磁场时加速度a=-g=-10 m/s2 (1分) 由牛顿第二定律得mg-F安=ma (2分) 回路中的电动势E=BLv (1分) 杆中的电流I= (1分) R并= (2分) F安=BIL= (1分) 得B= =2 T. (1分) (2)杆在磁场中运动产生的平均感应电动势 (2分) 杆中的平均电流 (2分) 通过杆的电荷量Q=·Δt (2分) 通过R2的电荷量q=Q=0.05 C. (1分) 本题考查的是对电磁感应定律、安培定律和力学综合的问题的解决能力,根据自由落体计算出进入磁场时速度,根据牛顿第二定律、感应电动势计算公式和安培力的计算式计算出磁感应强度B;再根据平均感应电动势和平均电流计算出电荷量;
本题难度:一般
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